1.一种基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:该电网同步方法共有六个步骤,包括:1、两相桥臂侧输出电压重构;2、变换器以及电网电阻电压补偿;3、谐波解耦;4、虚拟磁链以及电流的正负序分离;5、电网频率估测;6、变换器以及电网总电感磁链补偿;具体步骤如下:步骤一、两相桥臂侧输出电压重构:由变换器三相桥臂开关器件的占空比和采样得到的直流电压得到两相桥臂侧变换器输出电压;
步骤二、变换器以及电网电阻电压补偿:采样变换器输出电流,以及按照步骤一获得的两相桥臂侧变换器输出电压,变换器以及电网总电阻,计算除去电网和变换器总电阻压降后虚拟磁链对应的电压;
步骤三、谐波解耦:采用谐波解耦网络单元和上个周期中估测的电网基波频率对步骤二中得到的电压和变换器输出电流进行解耦,得到除去电网和变换器总电阻压降后,多次谐波虚拟磁链值和多次谐波电流值以及基波电压的误差量;
步骤四、虚拟磁链以及电流的正负序分离:将步骤三得到的多次谐波虚拟磁链和多次谐波电流通过正负序计算单元,得到多次谐波虚拟磁链的正负序和多次谐波电流的正负序;
步骤五、电网频率估测:将步骤三中获得的基波虚拟磁链和电压误差量以及步骤四中获得的基波虚拟磁链正序量通过锁频环FLL,获得电网基波频率值,供下一周期使用;
步骤六、变换器以及电网总电感磁链补偿:由步骤四获得的多次谐波虚拟磁链正负序值和多次谐波电流正负序值以及变换器和电网总电感,计算得到除去电网和变换器总电阻压降以及总电感磁链降后各次谐波虚拟磁链正负序量。
2.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的两相桥臂侧变换器输出电压重构:
步骤1.1采样直流电压vDC;
步骤1.2将直流电压vDC以及变换器三相桥臂开关器件的占空比重构得到两相桥臂侧变换器输出电压(vc,α,vc,β)。
3.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的变换器以及电网电阻电压补偿:
步骤2.1采样变换器输出电流(ic,α,ic,β);
步骤2.2按照步骤一获得的两相桥臂侧变换器输出电压(vc,α,vc,β)经变换器以及电网电阻电压补偿单元,减去变换器输出电流(ic,α,ic,β)与变换器以及电网总的电阻Rz的乘积,获得除去变换器以及电网电阻压降后虚拟磁链对应的电压(vα,vβ)。
4.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的谐波解耦:
步骤3.1谐波解耦网络模块HDN是协同工作的不同滤波频率的多个正交信号发生器的二阶广义积分器DSOGI-QSG组成的交叉反馈网络。在谐波解耦网络模块HDN中,对于第i次谐波的双二阶广义积分器DSOGI-QSG-i这一路而言,将步骤二中得到的虚拟磁链对应的电压(vα,vβ),减去其他次电压谐波双二阶广义积分器DSOGI-QSG支路的输出量v′m,α,v′m,β(其中m≠i)得到DSOGI-QSG-i的电压输入量vi;其他支路电压输入量的获取与第i次谐波双二阶广义积分器DSOGI-QSG-i支路完全一样;
步骤3.2锁相环单元的输出量ω′与谐波次数i的乘积得到第i次谐波DSOGI-QSG-i支路频率输入量iω′;vα,vβ在iω′输入HDN的情况下,经过谐波解耦网络模块HDN后得到多次-jπ/2谐波虚拟磁链值χ1,α、χ1,β,-qχ1,α、-qχ1,β...χn,α、χn,β,-qχn,α、-qχn,β其中q=e ;
步骤3.3将步骤二中得到的变换器输出电流(ic,α,ic,β),也同样通过步骤3.1和步骤3.2的方法通过协同工作不同滤波频率的多个正交信号发生器的二阶广义积分器DSOGI-QSG组成的交叉反馈网络,获得变换器网侧多次谐波电流i1,α、i1,β,qi1,α、-jπ/2qi1,β...in,α、in,β,qin,α、qin,β,其中q=e 。
5.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的虚拟磁链以及电流的正负序分离:
步骤4.1对第i次谐波支路而言,步骤三得到χi,α乘以1/2后减去1/2倍的qχi,β得到步骤4.2将步骤三得到的-qχi,α乘以-1/2,再加上1/2倍的χi,β得到步骤4.3将步骤三得到的χi,α乘以1/2,再加上-1/2倍的-qχi,β得到步骤4.4将步骤三得到的-qχi,β乘以1/2,再减去-1/2倍的-qχi,α得到 步骤
4.1、步骤4.2、步骤4.3、步骤4.4为正负序谐波解耦单元MPNSC(α,β)的工作步骤;
步骤4.5变换器网侧其他次谐波电压同样经过步骤4.1、步骤4.2、步骤
4.3、步骤4.4进行计算,这样就可以获得从1到n次谐波电压的正负序磁链值步骤4.6各次谐波电流的正负序值的获取过程与上述磁链的获取过程完全一致,得到
6.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的电网频率估测:
步骤5.1通过锁频环单元FLL将步骤三中获得的电网和变换器侧基波电压对应的虚拟磁链量(χ1,α、χ1,β)和电压误差量 对应相乘后再相加,取和的1/2然后乘以增益,再积分即可得到估测的电网基波频率值ω';
步骤5.2采用步骤四中获得的电网和滤波器侧基波虚拟磁链正序磁链分量模值的二次方和 对锁频环单元FLL增益进行标准化。
7.根据权利要求1所述的基于频率自适应虚拟磁链估测的电网同步方法,其特征是:所述的变换器以及电网总电感磁链补偿:
步骤6.1将步骤四中获得的除去电网和变换器总电阻压降后多次谐波电压的正负序磁链的值 减去步骤五中获得的电网基波频率
ω',滤波器以及电网总电感LZ,频率基值的倒数1/ωb以及步骤四中获得的网侧多次谐波电流正负序 的乘积,获得虚拟PCC点电网电压各次谐波虚拟磁链正负序