[发明专利]弱电网下基于电压扰动补偿的并网变换器控制方法

摘要

弱电网下基于电压扰动补偿的并网变换器控制方法，涉及电气控制领域。本发明是为了提高并网变换器在弱电网下的稳定性。本发明所述的弱电网下基于电压扰动补偿的并网变换器控制方法，首先在同步旋转坐标系下，建立了包含电流环、锁相环和直流电压环等环节的三相并网变换器阻抗模型；结合阻抗模型中各变量的传递关系，分析并网点电压对锁相环和直流电压环输出的扰动通道，推导出扰动分量对控制器输出影响的表达式。在此基础上，将锁相环和直流电压环输出扰动补偿项添加到d轴和q轴电流环控制器，以实现并网电压扰动补偿。

主权项

1.弱电网下基于电压扰动补偿的并网变换器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立两相同步旋转坐标系下三相并网变换器的小信号模型，然后执行步骤二；步骤二：在小信号模型中加入锁相环的影响信号，使得电网电压出现扰动，获得两相同步旋转坐标系与控制系统坐标系之间的角度差Δθ，利用Δθ获得两相同步旋转坐标系下扰动向量到控制系统坐标下系扰动向量的传递矩阵T_Δθ，利用T_Δθ分别获得两相同步旋转坐标系下电压向量到控制系统坐标系下电压向量的小信号扰动矩阵两相同步旋转坐标系下电压向量到控制系统坐标系下占空比向量的小信号扰动矩阵和两相同步旋转坐标系下电压向量到控制系统坐标系下电流向量的小信号扰动矩阵然后执行步骤三；步骤三：在小信号模型中加入直流电压环的影响信号，使得直流电压出现扰动，获得两相同步旋转坐标系下电压向量到直流电压向量的小信号扰动矩阵Hve、两相同步旋转坐标系下占空比向量到网侧电流向量的小信号扰动矩阵Hid和两相同步旋转坐标系下占空比向量到直流电压向量的小信号扰动矩阵Hvd，然后执行步骤四；步骤四：根据锁相环、电流环和直流电压环之间的关系，利用H_ve、H_id和H_vd建立三相并网变换器的输出阻抗模型，然后执行步骤五、步骤六或同时执行步骤五和六；步骤五：向电流环控制器的输出信号中加入补偿矩阵Hcomp_PLL，抵消输出阻抗模型中锁相环扰动通路中的扰动信号，完成并网变换器的控制，上式中，k1为锁相环补偿系数、Hci为电流环PI控制矩阵、Hfilter为高通滤波器；步骤六：向电流环控制器的输出信号中加入补偿矩阵Hcomp_Udc，Hcomp_Udc＝k2HveHvdcHciHfilter抵消输出阻抗模型中直流电压环扰动通路中的扰动信号，完成并网变换器的控制，上式中，k2为电流环补偿系数、Hvdc为直流电压环的传递函数。