System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种逆变器并网电流谐波抑制方法及系统技术方案_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>山东大学专利>正文

一种逆变器并网电流谐波抑制方法及系统技术方案

技术编号:40459716 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-22 23:15
本发明专利技术公开了一种逆变器并网电流谐波抑制方法及系统,包括:获取逆变器侧的三相电流数据,三相电流数据经过坐标变换后转换为dq旋转坐标系下的电流值;电流值经过比例积分谐振控制器后输出dq旋转坐标系下的电压参考值;其中,比例积分谐振控制器能够对设定谐波进行抑制;将共模谐振电流的给定值与实际值之间的误差送入PI控制器,生成控制变量,对控制变量中的3倍频谐波进行抑制后,将控制变量作为零序电压注入到DPWMA参考电压中。本发明专利技术同时考虑了DPWM策略和改进型LCL滤波器拓扑对低频谐波的影响,并且首次对低频的11、13、14、16次等谐波进行分析和抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆变器并网,尤其涉及一种逆变器并网电流谐波抑制方法及系统


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、相比于两电平逆变器,三电平逆变器具有输出电流谐波含量低,效率高,开关器件电压应力小等优点,被广泛应用于光伏并网发电系统中。然而,在光伏发电系统中,漏电流是一个不可避免的问题,可能会影响系统稳定性和并网电流质量。为此,产业界和学术界采用改进型lcl滤波器,将滤波电容公共点直接与直流侧中点相连,为漏电流提供了一条低阻抗路径,从而极大的减小了漏电流。

3、为减小开关损耗,提高逆变器效率,通常采用非连续脉宽调制(dpwm),然而,dpwm策略参考电压交替在直流侧的正母线端或者负母线端钳位,导致中点电压存在严重波动。中点电压波动会使逆变器输出电压电流中含有低频谐波。目前关于低频谐波抑制方法主要从两方面入手。一方面,通过抑制中点电压波动从而抑制低频谐波,但是抑制中点电压波动所需的代价比较大,且会影响dpwm的钳位和并网电流的质量,所以通过抑制中点电压波动来抑制低低频谐波的方法并不理想。另一方面,有文献提出了采用比例谐振(pr)控制器或比例积分谐振(pir)控制器对相应频次的谐波直接进行抑制。然而,改进型lcl滤波器将滤波电容公共点回接到直流侧中性点,改变了逆变器系统的共模电流路径,采用pr或pir控制器后将会引发新的问题。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本专利技术提出了一种逆变器并网电流谐波抑制方法及系统,使用pir控制器对低频5、7次谐波进行抑制,通过在共模谐振控制环路中添加一个陷波器对低频的11、13、14、16次等谐波进行抑制。

2、在一些实施方式中,采用如下技术方案:

3、一种逆变器并网电流谐波抑制方法,包括:

4、获取逆变器侧的三相电流数据,所述三相电流数据经过坐标变换后转换为dq旋转坐标系下的电流值;所述电流值经过比例积分谐振控制器后输出dq旋转坐标系下的电压参考值;其中,所述比例积分谐振控制器能够对设定谐波进行抑制;

5、将共模谐振电流的给定值与实际值之间的误差送入pi控制器,生成控制变量,对所述控制变量中的3倍频谐波进行抑制后,将控制变量作为零序电压注入到dpwma参考电压中。

6、其中,所述比例积分谐振控制器能够对逆变器侧输出电流中的5次和7次谐波进行抑制。

7、通过陷波器对所述控制变量中的3倍频谐波进行抑制,从而对输出电流的11次、13次、14次和16次的谐波进行抑制。

8、根据dpwma方法钳位状态确定中点电压低频振荡的频率并建立中点电压波动的数学模型,根据中点电压波动的数学波形,推导出输出电流中含有5次和7次低频谐波。

9、控制变量作为零序电压注入到dpwma参考电压的过程中,当某一相钳位时,只对另外两相进行注入,从而导致逆变器的三相调制波不对称;故逆变器输出相电压、共模电压、共模电流和直流母线中均含有3倍频谐波;所述3倍频谐波回接引入到直流母线侧,从而与比例积分谐振控制器发生作用导致输出电流中含有11次、13次、14次和16次低频谐波。

10、在另一些实施方式中,采用如下技术方案:

11、一种逆变器并网电流谐波抑制系统,包括:

12、差模电流控制模块,用于获取逆变器侧的三相电流数据,所述三相电流数据经过坐标变换后转换为dq旋转坐标系下的电流值;所述电流值经过比例积分谐振控制器后输出dq旋转坐标系下的电压参考值;其中,所述比例积分谐振控制器能够对设定谐波进行抑制;

13、共模谐振电流控制模块,用于将共模谐振电流的给定值与实际值之间的误差送入pi控制器,生成控制变量,对所述控制变量中的3倍频谐波进行抑制后,将控制变量作为零序电压注入到dpwma参考电压中。

14、在另一些实施方式中,采用如下技术方案:

15、一种终端设备,其包括处理器和存储器,处理器用于实现指令;存储器用于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述的逆变器并网电流谐波抑制方法。

16、在另一些实施方式中,采用如下技术方案:

17、一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的逆变器并网电流谐波抑制方法。

18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

19、(1)本专利技术针对由中点电压波动引发的低频5次和7次谐波,使用pir控制器进行抑制,没有引入额外的滤波器和阻尼电阻,从而降低了系统能量损耗,提高了系统效率。

20、(2)本专利技术在共模谐振控制环路中添加一个陷波器对低频的11次、13次、14次和16次等谐波进行抑制,不会对电流控制环路产生影响,增强了系统的稳定性和抗干扰性,并网电流的波形质量更好。

21、(3)与传统的低频谐波抑制方法相比,本专利技术同时考虑了dpwm策略和改进型lcl滤波器拓扑对低频谐波的影响,并且首次对低频的11、13、14、16次等谐波进行分析和抑制,更加贴近实际应用。在不添加额外硬件的条件下,可以消除逆变器低频谐波,从而提高了并网电流质量,节约了系统的硬件成本。具有很高的实用价值。

22、本专利技术的其他特征和附加方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本方面的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述比例积分谐振控制器能够对逆变器侧输出电流中的5次和7次谐波进行抑制。

3.如权利要求2所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述比例积分谐振控制器的模型为:

4.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,通过陷波器对所述控制变量中的3倍频谐波进行抑制,从而对输出电流的11次、13次、14次和16次的谐波进行抑制。

5.如权利要求4所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述陷波器的模型为:

6.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,根据DPWMA方法钳位状态确定中点电压低频振荡的频率并建立中点电压波动的数学模型,根据中点电压波动的数学波形,推导出输出电流中含有5次和7次低频谐波。

7.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,控制变量作为零序电压注入到DPWMA参考电压的过程中,当某一相钳位时,只对另外两相进行注入,从而导致逆变器的三相调制波不对称;故逆变器输出相电压、共模电压、共模电流和直流母线中均含有3倍频谐波;所述3倍频谐波回接引入到直流母线侧,从而与比例积分谐振控制器发生作用导致输出电流中含有11次、13次、14次和16次低频谐波。

8.一种逆变器并网电流谐波抑制系统,其特征在于,包括:

9.一种终端设备,其包括处理器和存储器,处理器用于实现指令;存储器用于存储多条指令,其特征在于,所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的逆变器并网电流谐波抑制方法。

10.一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,其特征在于,所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-7任一项所述的逆变器并网电流谐波抑制方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述比例积分谐振控制器能够对逆变器侧输出电流中的5次和7次谐波进行抑制。

3.如权利要求2所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述比例积分谐振控制器的模型为:

4.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,通过陷波器对所述控制变量中的3倍频谐波进行抑制,从而对输出电流的11次、13次、14次和16次的谐波进行抑制。

5.如权利要求4所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,所述陷波器的模型为:

6.如权利要求1所述的一种逆变器并网电流谐波抑制方法,其特征在于,根据dpwma方法钳位状态确定中点电压低频振荡的频率并建立中点电压波动的数学模型,根据中点电压波动的数学波形,推导出输出电流中含有5次和7次低频谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员:邢相洋胡作航张洪亮
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1