[发明专利]微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量协同方法

说明书

本发明公开了一种微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量协同方法，考虑不平衡电网电压下，微网逆变器并网的输出功率波动与并网电流畸变之间存在一定矛盾，协同决策层将给定加权系数，有功功率参考值和无功功率参考值三个参数，传输给软件层，协同微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量。软件层中有源滤波器采用电压外环PI电流内环无差拍控制，控制有源滤波器对整个系统补偿电流的大小。微网逆变器采用αβ坐标系电流内环PR控制，控制微网逆变器的输出电流。硬件执行层产生预期控制动作，控制微网逆变器和有源滤波器的稳定运行。本发明平衡了不平衡电网电压下微网逆变器输出功率波动与电流畸变的矛盾，提高了整个系统的运行性能。

技术领域

本发明涉及新能源微网逆变器并网发电技术，有源电力滤波器控制领域，特别是一种微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量协同方法。

背景技术

随着化石能源的不断衰竭，新能源的开发利用越来越受到人们的重视，微网逆变器并网发电技术作为一种主要的新能源利用方式得到了快速发展。在电网正常运行的情况下，电网电压处于平衡状态，能够较为容易地实现微网逆变器高效并网运行。但在一些特殊情况下，电网电压不再平衡，这就给微网逆变器并网造成了一些难题，会由于电压不平衡而导致光伏系统输出功率产生波动，而且并网电流也会因此发生畸变，这无疑对于我们最为关心的电能质量产生了一定的消极影响。在研究不平衡电网电压下光伏并网问题时，现有文献主要是基于对微网逆变器本身控制方法的改进，来减小电网电压不平衡对并网带来的负面影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对不平衡电网电压下，微网逆变器并网功率与电流质量间的矛盾，提供一种微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量协同方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种微网逆变器与有源滤波器的功率/电流质量协同方法，该方法为：

1)在每个采样周期的起始点，对不平衡电网电压u_sa、u_sb、u_sc，并网电流i_sa、i_sb、i_sc，逆变输出电流i_a、i_b、i_c，有源滤波器补偿电流i_apfa、i_apfb、i_apfc分别进行采样。

2)通过不平衡电网电压u_sa、u_sb、u_sc与不平衡电网电压锁相环获取坐标变换所需要的θ角，将并网电流i_sa、i_sb、i_sc经abc/dq坐标变换得到电流i_p、i_q，i_p、i_q经过LPF低通滤波后，得到瞬时有功电流的直流分量i_p^-和瞬时无功电流的直流分量i_q^-，将瞬时有功电流的直流分量i_p^-和瞬时无功电流的直流分量i_q^-经过dq/abc坐标变换得到abc三相基波电流值i_apfaf、i_apfbf、i_apfcf，将并网电流i_sa、i_sb、i_sc与变换到abc三相坐标系的三相基波电流值i_apfaf、i_apfbf、i_apfcf分别对应相减，获得有源滤波器总谐波补偿电流指令值其中，abc/dq坐标变换矩阵C₁和dq/abc坐标变换矩阵C₂表达式如下：