[发明专利]非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法

权利要求书

1.非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采样逆变器x的输出电压u_{o_x}，桥臂电感电流i_{L_x}和输出电流i_{o_x}，其中x表示逆变器编号，且x∈[1,n]，而n表示逆变器台数，且n≥2；

步骤2，根据平均功率计算方法计算得到逆变器x的平均有功功率P_x和平均无功功率Q_x；

步骤3，采用下垂控制器对平均有功功率P_x和平均无功功率Q_x进行处理，得到逆变器x的输出电压参考值u_{ref_x}；

步骤4，根据基波电流提取方法提取出逆变器x输出电流i_{o_x}中的基波电流分量

步骤5，将逆变器x的输出电流i_{o_x}与输出电流i_{o_x}中的基波电流分量作差得到逆变器x的总谐波电流分量并计算出逆变器x总谐波电流分量的有效值根据自调整虚拟谐波阻抗算法构造自调整虚拟谐波阻抗即建立起逆变器x的自调整虚拟谐波阻抗与其输出总谐波电流有效值的反下垂关系，并将其与总谐波电流作乘得到自调整虚拟谐波阻抗上的压降

步骤6，将步骤3中的逆变器x输出电压参考值u_{ref_x}与步骤5中的逆变器x自调整虚拟谐波阻抗上的压降作差，得到逆变器x输出电压闭环指令u_{ref_vir_x}；

步骤7，将输出电压闭环指令u_{ref_vir_x}与逆变器x的输出电压u_{o_x}作差，该差值经过电压调节器得到逆变器x的电感电流指令i_{L_ref_x}；

步骤8，将电感电流指令i_{L_ref_x}与逆变器x的桥臂电感电流i_{L_x}作差，该差值经过电流调节器得到调制信号u_x；

步骤9，调制信号u_x经过驱动及保护电路，驱动H桥逆变电路S₁-S₄四个功率开关管的通断，从而均分谐波功率。

2.根据权利要求1所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤2中采用传统乘积法、虚拟正交矢量计算法或积分平均法进行平均功率计算。

3.根据权利要求1所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤4中采用快速傅里叶分解法FFT、窄带滤波器选频法、i_p-i_q法、复合二阶广义积分法或基于d-q变换的方法对逆变器x输出电流i_{o_x}中的基波电流分量进行提取。

4.根据权利要求1所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤7中电压调节器采用比例积分调节器、无差拍控制调节器、比例谐振调节器或重复控制调节器。

5.根据权利要求1所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤8中电流调节器采用无差拍控制调节器、预测电流调节器或比例调节器。

6.根据权利要求1所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤5按照以下步骤：

步骤5.1，将逆变器x输出电流i_{o_x}与其基波电流分量作差，得到逆变器x的总谐波电流分量并计算出逆变器x总谐波电流分量的有效值

步骤5.2，根据自调整虚拟谐波阻抗算法构造自调整虚拟谐波阻抗建立起逆变器x的自调整虚拟谐波阻抗与其输出总谐波电流有效值的反下垂关系；

步骤5.3，将逆变器x总谐波电流与其自调整虚拟谐波阻抗作乘，得到逆变器x自调整虚拟谐波阻抗上的压降其计算公式为：

7.根据权利要求6所述的非线性负载下并联逆变器谐波功率均分控制方法，其特征在于，所述步骤5.2中逆变器x的自调整虚拟谐波阻抗的求取方法为：

A，将逆变器x的总谐波电流分量有效值与虚拟谐波阻抗下垂系数k^h作乘，得

其中，虚拟谐波阻抗下垂系数k^h的设计遵循以下设计准则：

1)各并联逆变器容量相同时，k^h取值相同，即满足：

且k^h＞0；

2)各并联逆变器容量不同时，k^h取值满足：

且k^h＞0

其中，S_x为逆变器x的额定容量；

B，用逆变器x的预置虚拟谐波阻抗值加上作乘后的结果得自调整虚拟谐波阻抗算法公式为：

其中，为逆变器x的预置虚拟谐波阻抗值，设为0。