[发明专利]多逆变器并联接入弱电网的多重谐振抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抑制接入弱电网系统多逆变器的多重谐振方法。

背景技术

随着光伏发电的不断发展，大规模逆变器以电流源形式接入弱电网并网运行成为一种趋势。弱电网以其较大的网络阻抗和较小的短路容量为特点，导致接入的多逆变器相互影响。对于相同型号的带有LCL形式滤波器的逆变器接入，其相同的设备参数导致发生具有规律性的谐振现象：并网侧电流出现两个很明显的谐振点频率谐波，此谐振点一个固定不变，而另一个随着逆变器并联数量的增多而向低频移动。为了抑制谐振频率处发生的并联谐振，国内外已有广泛研究，提出了无源阻尼法、有源阻尼法等谐振抑制方法，但无源阻尼法由于引入了物理元件，带来不必要的损耗；有源阻尼法是用控制的方法实现虚拟阻抗的作用。但是，对于两个谐振点工况的谐振抑制方法还未见有研究。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提出一种多重谐振抑制方法。本发明应用于以电流源形式并联接入弱电网的多逆变器，可以有效降低多个谐振频率点处较高的谐波含量。

本发明基于多个相同型号含LCL形式滤波器的电流源型逆变器并联系统，其传递函数的谐振频率处出现谐振尖峰的原理，在每个逆变器的电流控制环前向通道中引入电容电压反馈量，并将该反馈量所在的闭环环节特性整定成陷波器特性，在谐振频率处实现负的谐振尖峰，从逆变器内部屏蔽该谐振点处的信号，实现基于陷波器的有源阻尼；该陷波器的陷波频率在以谐振峰频率为中心值所确定的阈值范围内。

本发明可以很好的抑制逆变器出口LCL电路谐振峰的问题，有效提高逆变器控制系统的稳定性，抑制多个不同频率点的谐振发生，对于其他有效频段的含量则无抑制作用。

本发明通过含LCL形式滤波器的电流源型逆变器的控制系统实现。所述的控制系统包括锁相单元、并网电流谐波检测单元和电流变换单元、电容电压检测变换环节、有源校正环节、电流跟踪控制环节、指令电流计算及变换单元以及PWM指令生成单元。

所述电流源型逆变器控制系统的的并网电流谐波检测单元和电流变换单元采集并网电流，将并网电流i_a、i_b、i_c通过坐标变换变为αβ0轴系分量，然后根据锁相单元的输出相角θ对并网电流进行αβ0-dq的坐标变换，得到dq轴系的实时电流信号，并提取出谐振频率ω；电容电压检测变换环节输出的电容电压U_{c_abc}结合锁相单元的输出相角θ，通过abc-αβ0-dq轴系变换成U_cdq信号；有源校正环节接收来自并网电流谐波检测单元和电流变换单元的谐振频率信号ω₁、ω₂和电容电压检测变换环节的电容电压U_cdq信号，针对不同的谐振频率信号ω₁、ω₂经传递函数作用后，输出对应的中间控制信号U_{c_d1、}U_{c_q1}和U_{c_d2、}U_{c_q2}，所述的传递函数表达式如下：

L(S)=Uc_dqUcdq=KdTds+1αTds+1]]>