本发明专利技术公开了一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，在选用LLCL滤波器的基础上通过采用有源阻尼法中的电容电流法来实现抑制谐波的作用，然后在LC串联电路中添加一个小电阻来进一步抑制谐波，在不增加大量系统功率损耗的同时降低有源阻尼法受控制延迟的影响，可以通过选定k值，巧妙的将有源阻尼和无源阻尼传递函数的分母变得一致，使得其阻尼特性在高频段的增益更低，抑制谐波能力更好。好。好。
【技术实现步骤摘要】
一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法
[0001]本专利技术涉及光伏并网逆变器控制
，更具体的说是涉及一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法。
技术介绍
[0002]为了减少传统化石能源带来环境污染的影响，以光伏为主的新能源发电技术得到了持续关注和应用。配电网中较长输电线路以及多级变压装置的使用，使得电网呈弱感性。由于电网中线路阻抗无法忽略，会使得系统阻抗特性发生改变，从而影响系统的稳定性，甚至产生谐振现象。并网逆变器作为新能源发电技术中的核心设备，其性能的好坏直接影响到并网电流质量。目前国内外主要研究L型和LCL型滤波器，其中L型滤波器的结构简单，但是如果想要达到良好的滤波要求，需要增大电感，这会使得系统损耗和成本增加。LCL型滤波器相比于L型滤波器拥有更好的滤波效果，并且不需要大电感，所以其成本低、体积小。然而大部分以上两种滤波器的研究都只是为了抑制了并网电流的总谐波畸变率(THD)，忽略了脉冲宽度调制(PWM)所带来的开关频率处的谐波。
[0003]LLCL型滤波器是在LCL型滤波器结构的基础上，在其电容支路上串联一个很小的电感构建出来。又因串联的电感值小，所以成本可以忽略不计。新增的电感可以与原支路上的电容形成LC串联谐振支路，通过将开关频率和串联谐振频率设置成一样，便可以很好的抑制开关频率处的谐波分量。基于LLCL型滤波器属于高阶滤波器，自身还是存在谐振尖峰，需要通过抑制谐波从而来保证系统的稳定运行。
[0004]因此，如何实现弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，在弱电网中更好的抑制开关频率和系统谐振峰处谐波，并在不同弱电网中具有良好的适应性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，包括以下步骤：
[0008]对LLCL滤波器采用有源阻尼法进行谐波抑制；
[0009]在LLCL滤波器的LC串联短路中串联入电阻进行无源阻尼控制；
[0010]确定LLCL型并网逆变器的有源阻尼传递函数和无源阻尼传递函数的混合阻尼反馈参数，获得控制策略。根据混合阻尼反馈参数求解无源阻尼控制中串联的电阻阻值，从而制定混合阻尼控制策略。
[0011]优选的，LLCL型并网逆变器采用有源阻尼法进行谐波一种时，LLCL滤波器的有源阻尼传递函数和谐振频率表示为：
[0012][0013]其中，G1(s)为电网电流i2相对于逆变器输出电压U
inv
的传递函数，U
inv
(s)表示拉氏变换下的电网电流i2相对于逆变器输出电压U
inv
；C为电容；L1和L3分别为逆变器侧电感和电容C支路电感，L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；U
inv
为逆变器输出电压；i2为电网电流；
[0014][0015]其中，ω1为LLCL滤波器的谐振频率；
[0016]将开关频率设置为谐振频率，降低入网电流的总谐波失真值。
[0017]优选的，，在LLCL型并网逆变器的LC串联短路中串联电阻，构成无源阻尼控制，LLCL滤波器的无源阻尼传递函数表示为传递函数为：
[0018][0019][0020]其中，C为电容；R为LC串联短路中串联的电阻阻值；L1和L3分别为逆变器侧电感和电容C支路电感，L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；i
g
为电网电流；k为混合阻尼反馈参数；U
inv
为逆变器输出电压。
[0021]优选的，k中关于R的取值，是由LLCL型并网逆变器的混合阻尼控制总阻尼比ξ推算得出，工程上为了兼顾功率损耗和谐波抑制两个方面的效果，一般取0.5<ξ<1.0，ξ＝0.707，R＝1Ω；
[0022][0023]K
pwm
表示PWM逆变器的等效增益；通过应用LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略，加强对系统谐波的抑制并减少系统在开关频率处的谐波；在一定程度上减低了并网电流的THD，提高系统动态稳定性能。
[0024]优选的，令有源阻尼传递函数和无源阻尼传递函数的分母一致，确定混合阻尼反馈参数，混合阻尼反馈参数k的取值为：
[0025][0026]其中，R为LC串联短路中串联的电阻阻值；L1为逆变器侧电感；L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；结合弱电网情况，k值的取值，巧妙的将有源阻尼和无源阻尼传递函数的分母变得一致，使得其阻尼特性在高频段的增益更低，抑制谐波能力更好。
[0027]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种弱电网中
分别为逆变器侧电感和电容C支路电感，L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；U
inv
为逆变器输出电压；i2为电网电流；
[0048][0049]其中，ω1为LLCL滤波器的谐振频率；
[0050]将开关频率设置为谐振频率，降低入网电流的总谐波失真值；
[0051]S2：在LLCL滤波器的LC串联短路中串联入电阻进行无源阻尼控制；
[0052]在LLCL型并网逆变器的LC串联短路中串联电阻，构成无源阻尼控制，LLCL滤波器的无源阻尼传递函数表示为传递函数为：
[0053][0054][0055]其中，C为电容；R为LC串联短路中串联的电阻阻值；L1和L3分别为逆变器侧电感和电容C支路电感，L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；i
g
为电网电流；k为混合阻尼反馈参数；U
inv
为逆变器输出电压；
[0056]S3：确定LLCL型并网逆变器的有源阻尼传递函数和无源阻尼传递函数的混合阻尼反馈参数，获得控制策略；。
[0057]k中关于R的取值，是由LLCL型并网逆变器的混合阻尼控制总阻尼比ξ推算得出，工程上为了兼顾功率损耗和谐波抑制两个方面的效果，一般取0.5<ξ<1.0，ξ＝0.707，R＝1Ω；
[0058][0059]K
pwm
表示PWM逆变器的等效增益；通过应用LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制策略，加强对系统谐波的抑制并减少系统在开关频率处的谐波；在一定程度上减低了并网电流的THD，提高系统动态稳定性能；
[0060]令有源阻尼传递函数和无源阻尼传递函数的分母一致，确定混合阻尼反馈参数，混合阻尼反馈参数k的取值为：
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对LLCL型并网逆变器采用有源阻尼法进行谐波抑制；在LLCL型并网逆变器的LC串联短路中串联入电阻进行无源阻尼控制；确定LLCL型并网逆变器的有源阻尼传递函数和无源阻尼传递函数的混合阻尼反馈参数，获得混合阻尼控制策略。2.根据权利要求1所述的一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，其特征在于，采用的有源阻尼法为电容电流法。3.根据权利要求1所述的一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法，其特征在于，LLCL型并网逆变器采用有源阻尼法进行谐波一种时，LLCL滤波器的有源阻尼传递函数和谐振频率表示为：其中，G1(s)为电网电流i2相对于逆变器输出电压U
inv
的传递函数；C为电容；L1和L3分别为逆变器侧电感和电容C支路电感，L4＝L2+L
g
，L2为电网侧电感，L
g
为电网电感；U
inv
为逆变器输出电压；i2为电网电流；其中，ω1为LLCL滤波器的谐振频率；将开关频率设置为谐振频率，降低入网电流的总谐波失真值。4.根据权利要求3所述的一种弱电网中LLCL型并网逆变器的谐波混合阻尼控制方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：李圣清，唐昕昀，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：
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