基于VSG的LCL并网逆变器谐波电流抑制方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于含背景谐波的弱网下基于电压型VSG的LCL并网逆变器谐波电流抑制方法，属于电能变换装置的直流‑交流变换器技术领域，解决如何在含有背景谐波的弱电网工况下，消除LCL滤波器的谐振尖峰与电网谐波污染引起的并网逆变器的并网电流谐波含量高的问题。方法为：建立有源阻尼环路的闭环传递函数，结合LCL谐振抑制的有源阻尼控制方法，求得有源阻尼的最优值；综合考虑电网背景谐波对电压型VSG的影响，通过阻抗建模方法分析系统阻抗对谐波电流的抑制作用，最终采用了一种带有相位补偿的多谐振控制器环节来实现提高谐波频率处输出阻抗，从而达到抑制谐波电流的目的；本发明专利技术能有效抑制电网背景谐波频率和LCL滤波器谐振频率的入网电流谐波分量，降低入网电流的畸变率，保证LCL滤波器作为并网接口的稳定性，有利于VSG的推广与应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能变换装置的直流-交流变换器，特别涉及一种适用于含背景谐波的弱网下基于电压型vsg的lcl并网逆变器谐波电流抑制。

技术介绍

1、并网逆变器是新能源发电与电网的接口，它一方面在很大程度上影响了新能源发电系统的效率和发展前景，另一方面为了减少新能源的接入对大电网的不良影响，其本身也需要满足并网标准的要求，对其进行的研究十分必要。lcl滤波器具有低通的3阶滤波特性，在谐波标准和开关频率相同时，可以设计为较小的滤波电感，从而降低损耗、减小体积。但lcl滤波器本身不可避免谐振问题，影响系统的稳定性能。前人对此进行了大量的研究，其中无源阻尼法是最简单的方法，但阻尼电阻的提高不仅可能降低谐波的滤波性能，还可能提高系统损耗，减小系统效率，目前，学术界主流的研究方向为通过有源阻尼控制策略取代无源阻尼电阻。

2、由于我国可再生能源发电大多位于西北部等弱电网地区，该地区电网电压谐波含量大、电力电子负荷引入的谐波电流多，这两者因素将严重降低vsg并网电流及并网处电压的电能质量，影响系统的稳定性，前人对此进行了大量的研究，总结了一些方法达到谐波电流抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.含有背景谐波的弱电网下基于电压型VSG的LCL并网逆变器系统，其特征在于，包括：NPC三电平逆变器(1)、LCL滤波器(2)、采样单元(3)、Clark变换(4)、虚拟同步机(5)、虚拟阻抗(6)、带有相位补偿的多谐振滤波器(7)、电压电流双环(8)、有源阻尼环节(9)、电压前馈环节(1)、Clark反变换(11)、SPWM调制器(12)、驱动电路(13)；NPC三电平逆变器(1)与LCL滤波器(2)构成了并网主系；采集单元(3)通过对并网主系统的网侧电流进行采集，得到a、b、c三相逆变器侧电流i2a、i2b、i2c，并对i2a、i2b、i2c进行Clark变换(4)得到iα、iβ；...

【技术特征摘要】

1.含有背景谐波的弱电网下基于电压型vsg的lcl并网逆变器系统，其特征在于，包括：npc三电平逆变器(1)、lcl滤波器(2)、采样单元(3)、clark变换(4)、虚拟同步机(5)、虚拟阻抗(6)、带有相位补偿的多谐振滤波器(7)、电压电流双环(8)、有源阻尼环节(9)、电压前馈环节(1)、clark反变换(11)、spwm调制器(12)、驱动电路(13)；npc三电平逆变器(1)与lcl滤波器(2)构成了并网主系；采集单元(3)通过对并网主系统的网侧电流进行采集，得到a、b、c三相逆变器侧电流i2a、i2b、i2c，并对i2a、i2b、i2c进行clark变换(4)得到iα、iβ；采集单元(3)通过对并网主系统的网侧电压进行采集，得到a、b、c三相pcc电压ua、ub、uc，并对ua、ub、uc进行clark变换(4)得到uα、uβ；将uα、uβ、iα、iβ送入虚拟同步机(5)，对采样所得网侧电压电流uα、uβ、iα、iβ，进行功率计算，通过虚拟同步机(5)有功-频率环和无功-电压环得到vsg输出电压参考信号uvsgα、uvsgβ；将vsg输出电压参考信号uvsgα、uvsgβ输入虚拟阻抗环节(6)，得到电压环参考信号urefα、urefβ；将uα、uβ输入至带有相位补偿的多谐振滤波器环节(7)，得到滤除电网特定次谐波的电压反馈信号ufα、ufβ；将uvsgα、uvsgβ、ufα、ufβ输入至电压电流双环(8)，将电压电流双环的输出与有源阻尼环节(9)和电压前馈环节(10)的输出相叠加，得到了调制信号ucα、ucβ；将调制信号ucα、ucβ输入至clark反变换(11)，得到逆变器三相电压调制信号uca、ucb、ucc；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建国，沈思恒，王啸晨，周袁琼，谢群，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：