[发明专利]基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法

说明书

本发明公开了基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法，包括：通过基于PI控制器下电容电流内环，电网电流外环的双闭环控制，形成光伏并网系统；在所述光伏并网系统中加入改进型有源阻尼控制系统进行前馈补偿，抑制光伏逆变器集群谐振。本发明在有源阻尼法的基础上，提出了一种改进型有源阻尼谐振抑制法，在滤波器和电容电流反馈之间增加一个改进型并联前馈补偿阻尼器，通过在控制系统参考电压点上形成有源阻尼回路，其结构提高了逆变器系统控制带宽和有效谐波补偿范围，对光伏并网逆变器系统谐振能够有效抑制，使光伏并网系统运行更稳定。

技术领域

本发明属于光伏逆变器集群谐振抑制技术领域，涉及一种基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法。

背景技术

为了减少光伏并网逆变器集群谐振，系统大多采用LCL滤波器，和网侧阻抗形成高阶电网络系统，存在系统固有谐振尖峰，称其为自身谐振；当逆变器集群接入电网后，多逆变器并联还会导致系统发生并联谐振。

2008年第27期的《中国电机工程学报》中《一种用于配电系统谐振抑制及谐波治理的新型PAPF控制方法.》一文中提出了一种有源滤波器并联的控制方式，在谐波补偿的同时再对系统谐振进行抑制。2015年第35期的《中国电机工程学报》中《光伏并网逆变器集群的谐振原因及其抑制方法》一文中提出有源电导法抑制逆变器低次谐波电流，并对系统谐振进行抑制。2018年第42期的《电网技术》中《光伏集群逆变器的谐振机理及抑制技术研究》一文中提出在PCC点处加入RC阻尼器，对光伏多逆变器系统谐振尖峰进行了抑制。

上述前两个方法都是只对单逆变器光伏系统进行验证，没有研究多逆变器下并网产生的谐振。第三个方法增加了经济运行成本，很可能会造成系统更大的损耗。

因此，针对逆变器集群并网谐振问题，目前国内外还对其抑制有效性进行探索。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种至少部分解决上述技术问题的基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法。

本发明实施例提供基于改进型有源阻尼法的光伏逆变器集群谐振抑制方法，包括：

通过基于PI控制器下电容电流内环，电网电流外环的双闭环控制，形成光伏并网系统；

在所述光伏并网系统中加入改进型有源阻尼控制系统进行前馈补偿，抑制光伏逆变器集群谐振。

进一步的，在所述光伏并网系统中加入改进型有源阻尼控制系统进行前馈补偿，抑制光伏逆变器集群谐振，包括：

在所述光伏并网系统中加入改进型有源阻尼控制系统；

根据前馈补偿传递函数，得到所述改进型有源阻尼控制系统的控制器传递函数；

根据单逆变器侧输出电压U_i(s)到电网侧电感电流i_{2_1}(s)的传递函数和单逆变器侧输出电压U_i(s)到LCL滤波器电容电流i_C1(s)的传递函数，计算出所述电网侧电感电流i_{2_1}(s)和所述LCL滤波器电容电流i_C1(s)；

将所述LCL滤波器电容电流i_C1(s)作为阻尼电容电流i_C1(s)进行前馈补偿，抑制光伏逆变器集群谐振。

进一步的，所述前馈补偿传递函数为前馈补偿器K(s)采用一阶高通滤波器复频域下K(s)的传递函数：

其中公式(1)中，k_rc为所述高通滤波器的增益，ω_rc为所述高通滤波器的截止频率。