一种谐振抑制方法、电子设备和计算机存储介质技术

本发明专利技术实施方式公开了一种谐振抑制方法、电子设备和计算机存储介质。该谐振抑制方法包括：采样逆变器拓扑的三相逆变电感电流，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流；设定补偿相位，根据补偿相位选取虚拟电阻系数以构建虚拟电阻；根据第一零序电流和虚拟电阻计算第一共模抑制电压；对第一共模抑制电压进行相位补偿以获取第二共模抑制电压；将第二共模抑制电压叠加到逆变器的输出调制波。本发明专利技术实施方式通过构建虚拟电阻计算出共模抑制电压并对其进行相位补偿，最后将该共模抑制电压叠加到输出调制波上以抑制零序电流所产生的谐振，本实施方式不需要依赖逆变器之间的通信，便能够抑制逆变器零序回路谐振和外部零序回路谐振。制逆变器零序回路谐振和外部零序回路谐振。制逆变器零序回路谐振和外部零序回路谐振。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振抑制方法、电子设备和计算机存储介质


[0001]本专利技术实施方式涉及共模谐振抑制领域，特别是涉及一种谐振抑制方法、电子设备和计算机存储介质。

技术介绍

[0002]目前三电平逆变器在光伏等新能源发电系统中得到了广泛应用，随着新能源并网容量的不断扩大，逆变器并联的方式在大功率分布式发电中得到了更多的应用。为了减小逆变器漏电流，很多逆变器采用了滤波电容接回直流母线中点的改进型LCL结构，改变了零序电流的回路，会产生零序电流的谐振，因此，解决该谐振问题具有十分重要的意义。
[0003]在现有技术中，存在多种抑制零序电流产生的谐振的方法，例如第一种根据滤波电感能量最大点调节陷波器中心频率的方法来抑制震荡，但该方法实时能量计算运算量大，占用较多控制器资源。第二种是采用对电流过采样方案来削弱控制延时的影响，但该方案的实现成本较高且仅适用于低开关频率场合。第三种是利用反馈控制来抑制谐振环流的方法，但又存在着传统的PI控制在谐振频率较高时抑制效果不够理想的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种谐振抑制方法，应用于逆变器并联系统，包括：采样逆变器拓扑的三相逆变电感电流，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流；设定补偿相位，根据补偿相位选取虚拟电阻系数以构建虚拟电阻；根据第一零序电流和虚拟电阻计算第一共模抑制电压；对第一共模抑制电压进行相位补偿以获取第二共模抑制电压；将第二共模抑制电压叠加到逆变器拓扑的输出调制波。
[0005]在一些实施例中，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流，包括：将a相逆变电感电流、b相逆变电感电流和c相逆变电感电流相加，获得逆变电感总电流。
[0006]在一些实施例中，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：以逆变电感总电流为第一零序电流。
[0007]在一些实施例中，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：采样逆变器拓扑的三相差模电感电流，根据三相差模电感电流计算第二零序电流；将逆变电感总电流减去第二零序电流，获得滤波电容电流；对滤波电容电流进行滤波处理获得内部零序电流；将逆变电感总电流减去内部零序电流，获得第一零序电流。
[0008]在一些实施例中，根据三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：采样逆变器拓扑的滤波电容共模电压；对滤波电容共模电压进行微分运算，获得内部零序电流；将逆变电感总电流减去内部零序电流，获得第一零序电流。
[0009]在一些实施例中，根据补偿相位选取虚拟电阻系数以构建虚拟电阻，包括如下步骤：步骤1：根据补偿相位计算逆变器拓扑工作在第一谐振点时虚拟电阻的第一取值区间；步骤2：根据补偿相位计算逆变器拓扑工作在第二谐振点虚拟电阻的第二取值区间；步骤3：
判断第一取值区间和第二取值区间是否存在交集；若是，则执行步骤4；若否，则重复执行步骤1、步骤2和步骤3；步骤4：在第一取值区间和第二取值区间的交集中选取虚拟电阻系数；步骤5：根据虚拟电阻系数，通过下式计算虚拟电阻：，其中，Z为虚拟电阻，R为虚拟电阻系数，Ts为数字控制周期，
ɑ
为由控制方案决定的延时系数，s为拉普拉斯变换因子。
[0010]在一些实施例中，第一谐振点为逆变器拓扑的内部谐振点，内部谐振点的谐振频率为：，其中，f
r1
为内部谐振点的谐振频率，L1为逆变器拓扑的等效电路模型中三相逆变电感的等效电感，C为等效电路模型中滤波电容的等效电容。
[0011]在一些实施例中，第二谐振点为逆变器拓扑的外部谐振点，外部谐振点的谐振频率为：，其中，f
r2
为外部谐振点的谐振频率，L1为逆变器拓扑的等效电路模型中三相逆变电感的等效电感，L2为等效电路模型中三相差模电感的等效电感，C为等效电路模型中滤波电容的等效电容。
[0012]在一些实施例中，步骤1包括：通过仿真或实验，根据补偿相位获得逆变器拓扑工作在第一谐振点时虚拟电阻系数和系统阻尼的第一阻尼曲线；以第一阻尼曲线中系统阻尼大于0所对应的虚拟电阻系数区间为第一取值区间。
[0013]在一些实施例中，步骤2包括：通过仿真或实验，根据补偿相位获得逆变器拓扑工作在第二谐振点时虚拟电阻系数和系统阻尼的第二阻尼曲线；以第二阻尼曲线中系统阻尼大于0所对应的虚拟电阻系数区间为第二取值区间。
[0014]在一些实施例中，根据第一零序电流和虚拟电阻计算第一共模抑制电压，包括：将第一零序电流和虚拟电阻相乘，获得第一共模抑制电压。
[0015]在一些实施例中，对第一共模抑制电压进行相位补偿以获取第二共模抑制电压，包括：根据补偿相位确定滤波器参数；以滤波器参数相应的滤波器对第一共模抑制电压进行滤波，获得第二共模抑制电压。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；至少一个网络接口，网络接口与相应的处理器通信连接；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，网络接口用于建立处理器与其他外界设备之间的通信连接；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如上的一种谐振抑制方法。
[0017]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种非易失性计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被
一个或多个处理器执行，可使得一个或多个处理器执行如上的一种谐振抑制方法。
[0018]本专利技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施方式通过构建虚拟电阻计算出共模抑制电压并对其进行相位补偿，最后将该共模抑制电压叠加到输出调制波上以抑制零序电流所产生的谐振，本实施方式不需要依赖逆变器之间的通信以及复杂的计算，便能够抑制逆变器零序回路谐振和外部零序回路谐振。
附图说明
[0019]图1是改进型三电平LCL逆变器并联系统，不同逆变器直流母线中点不共线的电路结构图；图2是图1的等效电路模型的示意图；图3是改进型三电平LCL逆变器并联系统，不同逆变器直流母线中点共线的电路结构图；图4是图3的等效电路模型的示意图；图5是本专利技术实施方式提供的一种谐振抑制方法的流程示意图；图6是本专利技术实施方式提供的第一种获取第一零序电流方法的流程示意图；图7是本专利技术实施方式提供的第二种获取第一零序电流方法的流程示意图；图8是本专利技术实施方式提供的第三种获取第一零序电流方法的流程示意图；图9是本专利技术实施方式提供的构建虚拟电阻的流程示意图；图10是逆变器拓扑工作在第一谐振点时，虚拟电阻系数和系统阻尼的第一阻尼曲线图；图11是二阶滤波器的振幅、相位
‑
频率曲线图；图12是采用谐振抑制方法时第一台逆变器逆变电感的a相电流波形图；图13是采用谐振抑制方法时第一台逆变器差模电感的零序电流波形图；图14是本专利技术实施方式提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了便于理解本申请，下面结合附图和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振抑制方法，应用于逆变器并联系统，其特征在于，包括：采样逆变器拓扑的三相逆变电感电流，根据所述三相逆变电感电流计算第一零序电流；设定补偿相位，根据所述补偿相位选取虚拟电阻系数以构建虚拟电阻；根据所述第一零序电流和所述虚拟电阻计算第一共模抑制电压；对所述第一共模抑制电压进行相位补偿以获取第二共模抑制电压；将所述第二共模抑制电压叠加到所述逆变器拓扑的输出调制波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相逆变电感电流计算第一零序电流，包括：将a相逆变电感电流、b相逆变电感电流和c相逆变电感电流相加，获得逆变电感总电流。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：以所述逆变电感总电流为所述第一零序电流。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：采样所述逆变器拓扑的三相差模电感电流，根据所述三相差模电感电流计算第二零序电流；将所述逆变电感总电流减去所述第二零序电流，获得滤波电容电流；对所述滤波电容电流进行滤波处理获得内部零序电流；将所述逆变电感总电流减去所述内部零序电流，获得所述第一零序电流。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三相逆变电感电流计算第一零序电流，还包括：采样所述逆变器拓扑的滤波电容共模电压；对所述滤波电容共模电压进行微分运算，获得内部零序电流；将所述逆变电感总电流减去所述内部零序电流，获得所述第一零序电流。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述补偿相位选取虚拟电阻系数以构建虚拟电阻，包括如下步骤：步骤1：根据所述补偿相位计算所述逆变器拓扑工作在第一谐振点时虚拟电阻的第一取值区间；步骤2：根据所述补偿相位计算所述逆变器拓扑工作在第二谐振点虚拟电阻的第二取值区间；步骤3：判断所述第一取值区间和所述第二取值区间是否存在交集；若是，则执行步骤4；若否，则重复执行步骤1、步骤2和步骤3；步骤4：在所述第一取值区间和所述第二取值区间的交集中选取虚拟电阻系数；步骤5：根据所述虚拟电阻系数，通过下式计算所述虚拟电阻：，其中，Z为虚拟电阻，R为虚拟电阻系数，Ts为数字控制周期，
ɑ
为由控制方案决定的延时
系数，s为拉普拉斯变换因子。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一谐振点为所述逆变器拓扑的内部谐振点，所述内部谐振点的谐振频率为：，其中，f
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜国中，王涛，
申请(专利权)人：深圳市首航新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：