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专利号: 201910093209X
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自适应三相LCL并网逆变器控制方法,其特征是,它还包括如下步骤:(1)构建新型电容电压反馈有源阻尼控制策略:采用一阶高通滤波环节来替代电容电压微分反馈环节,得到一种新型电容电压反馈有源阻尼控制策略,Hr(s)为一阶高通滤波环节的传递函数:Kr为高通滤波反馈系数,

ωc为高通滤波环节的截止角频率,Kr为小于1的常数,ωc为常数,其值与滤波器的谐振角频率ωr相等, 其中Lgi为系统的电网内阻,L1为逆变器侧电感、电容C和网侧电感L2为电网侧电感成LCL滤波器;

(2)通过检测电网内阻变化:

(2.1)在n个不同工作点测量得PCC点的并网电压U和并网电流i2,式中,U为并网电压,i2为并网电流,Ug为电网电压,将式(1)写成矩阵形式为:

Y=I·XT+A (2)

其中,

根据公式XT=I-1·[Y-A] (3)求得矩阵XT,其中I-1为矩阵I的逆矩阵;

(2.2)由公式

其中fo为基础频率50Hz, 下角标n表示有n行,其中L'gi为电网内阻变化时测量得到的电网阻抗,(3)实时修正高通滤波环节截止角频率、PI参数与并网电流反馈系数,提高并网电能质量:系统的闭环传递函数为:

其中,ωr为滤波器的谐振角频率

Hr(s)为一阶高通滤波环节的传递函数Hr(s)=Kr×s/(s+ωc)   (8)β为并网电流反馈系数,本方法中取β为1,L为滤波器电感,L=L1+L2   (9)Gi(s)为控制环中的PI控制器传递函数:由式(6)可知,系统的环路增益为:在分析低于或等于环路增益截止频率时,滤波电容的容抗远大于电网侧的感抗,可以认为滤波电容支路开路,将LCL滤波器简化为感值为L1+L2的单L滤波器,根据式(11)可得到近似的系统环路增益为:在分析高于或等于环路增益截止频率处系统的幅频特性Gi(s)可以近似用Kp代替,由于在环路增益截止频率fc处,系统环路增益的幅值为1,即T(j2πfc)=1(13),其中fc为系统的截止频率,有:则根据式(14)可得:

当电网内阻变化时候,β、Hr(s)、Gi(s)也随之变化,有:

其中β'为对应新电网内阻的并网电流反馈系数,H'r(s)为对应新电网内阻的一阶高通滤波函数,K'p为对应新电网内阻的Kp参数,公式中

其中ω'c为对应新电网内阻的高通滤波截止角频率,ω'r为对应新电网内阻的滤波器谐振角频率,其中L'gi为新的电网内阻,对应变化的控制参数使得控制策略参数始终有效。