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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及并网逆变器稳定控制,尤其涉及一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法和系统。
技术介绍
1、为解决全球能源危机及环境污染问题,依靠新能源发电的电力系统中已成为新兴力量。并网逆变器作为各类能量转换接口,不仅发挥着将能源派送至电网的重要作用,其在弱电网下的运行特性也直接决定着新能源分布式发电系统的稳定性。然而,随着分布式发电系统在电网中比例增加,其对电网的影响越来越不可忽视。由于长距离输电线、大量非线性设备等原因,电网呈现弱电网特性。弱电网下,公共耦合点处的电压包含丰富谐波,电压畸变会影响注入电网的电流,电网阻抗的宽范围变化会使得系统相位裕度减小,系统存在失稳风险。
2、针对电网电压畸变对并网电流的影响,目前主要抑制方法有两类:一是增大基波和背景谐波频率处的环路增益,二是采用电网电压前馈策略。有的基于电容电流前馈进行补偿,有的基于超前环节的mr相位进行补偿,有的利用外加功率补偿电路的主动抑制方法来抑制,有的利用检测的电网阻抗值与前馈控制额外引入的入网电流正反馈抵消,然而上述方法都无法适应电网阻抗宽范围变化的情况。
3、综上所述,由于电网逐渐呈现弱电网特性,在接入大量电力电子器件和新能源时,会同时引入谐波分量等不利因素,为了提高弱电网下并网逆变器适应电网阻抗宽范围变化的能力,需要对现有用于并网逆变器电网电压前馈进行改进。
技术实现思路
1、本方案针对上文提出的问题和需求,提出一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法和调节系统,由于采取了如下技
2、本专利技术的一个目的在于提出一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,包括如下步骤:
3、步骤s10:用rp算法和pcm算法分别对并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量,两者的差值如果大于第一阈值,则进行步骤s20,否则继续步骤s10;
4、步骤s20:对并网逆变器电网电压前馈调节器进行参数调节;
5、步骤s30:同时用rp算法和pcm算法分别对经过参数调节后的并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量,两者的差值如果小于第二阈值,电网电压前馈调节器调节成功,否则继续步骤s20。
6、另外,根据本专利技术的用于并网逆变器电网电压前馈调节方法,还可以具有如下技术特征:
7、在本专利技术的一个示例中,并网逆变器电网电压前馈调节器由比例环节、一次微分环节、二次微分环节组成,其传递函数为:
8、
9、式中,m、n、k分别为比例项系数、一次微分项系数和二次微分项系数,kpwm为并网逆变器桥传递函数,c为并网逆变器滤波器电容,had为有源阻尼滤波电容电压采样系数,l1为并网逆变器的逆变器侧电感,s为一次微分环节,s2为二次微分环节。
10、在本专利技术的一个示例中,所述步骤s20包括如下步骤:
11、s21:根据并网逆变器输出阻抗,得到相位裕度υ的表达式为:
12、
13、式中,τ为电网数字控制延时,ωg为弱电网下并网逆变器阻抗和电网阻抗交点对应的角频率,l2为并网逆变器的电网侧电感,a11、a22、a12、a21分别含余弦环节的电流控制器谐振系数,含余弦环节的电流控制器比例系数,含正弦环节的电流控制器谐振系数,含正弦环节的电流控制器比例系数;
14、s22:根据并网逆变器电网电压前馈调节器的传递函数确定υ取得极大值γmax时比例项系数m的取值;
15、s23:根据相关裕度υ确定一次微分项系数n和二次微分项系数k,其表达式为:
16、
17、
18、
19、式中,ωn、ωk分别为令n=0、k=0后逆变器输出阻抗与电网阻抗交点对应的频率,ω为系统角频率。
20、在本专利技术的一个示例中,在所述步骤s22中,所述传递函数确定υ取得极大值γmax时比例项系数m的取值的表达式为:
21、
22、式中,ωm为令m=0后逆变器输出阻抗与电网阻抗交点对应的频率,ts为采样时间。
23、本专利技术的另一个目的在于提出一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节系统,包括:
24、第一测量单元,配置为用于通过rp算法和pcm算法分别对并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量;
25、第一判断单元,配置为用于判断rp算法和pcm算法两者的差值,如果小于等于第一阈值,则由第一测量单元继续对并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量,直至差值大于第一阈值;
26、参数调节单元,配置为用于对并网逆变器电网电压前馈调节器进行参数调节;
27、第二测量单元,配置为用于通过rp算法和pcm算法分别对经过参数调节单元调节参数之后的并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量;
28、第二判断单元,配置为用于判断rp算法和pcm算法两者的差值,如果大于等于第二阈值,则由第二测量单元继续对并网逆变器电网电压前馈调节器的公共耦合点处的电压进行测量,直至差值大于等于第二阈值。
29、在本专利技术的一个示例中,并网逆变器电网电压前馈调节器由比例环节、一次微分环节、二次微分环节组成,其传递函数为:
30、
31、式中,m、n、k分别为比例项系数、一次微分项系数和二次微分项系数,kpwm为并网逆变器桥传递函数,c为并网逆变器滤波器电容,had为有源阻尼滤波电容电压采样系数,l1为并网逆变器的逆变器侧电感,s为一次微分环节,s2为二次微分环节。
32、在本专利技术的一个示例中,所述第二测量单元包括:
33、相位裕度计算模块,配置为用于根据并网逆变器输出阻抗,得到相位裕度υ的表达式为:
34、
35、式中,τ为电网数字控制延时,ωg为弱电网下并网逆变器阻抗和电网阻抗交点对应的角频率,l2为并网逆变器的电网侧电感,a11、a22、a12、a21分别含余弦环节的电流控制器谐振系数,含余弦环节的电流控制器比例系数,含正弦环节的电流控制器谐振系数,含正弦环节的电流控制器比例系数;
36、比例项系数计算模块,配置为用于根据并网逆变器电网电压前馈调节器的传递函数确定υ取得极大值γmax时比例项系数m的取值;
37、微分系数计算模块,配置为用于根据相关裕度υ确定一次微分项系数n和二次微分项系数k,其表达式为:
38、
39、
40、
41、式中,ωn、ωk分别为令n=0、k=0后逆变器输出阻抗与电网阻抗交点对应的频率,ω为系统角频率。
42、在本专利技术的一个示例中,所述传递函数确定υ取得极大值γmax时比例项系数m的取值的表达式为:
43、
44、式中,ωm为令m=0后逆变器输出阻抗与电网阻抗交点对应的频率,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,
5.一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节系统,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节系统,其特征在于,
7.据权利要求5所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节系统,其特征在于,
8.据权利要求7所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的用于并网逆变器电网电压前馈调节器调节方法,其特征在于,<...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨龙月,夏雪菁,蔡智鹏,李宗杰,任烜辰,陈俊谕,陈帅,漆骐玮,陈盛,张源,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:
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