微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法及其输出滤波电路的制作方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及电力系统，具体涉及微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法及其输出 滤波电路。
[0003]
【背景技术】
[0004]分布式发电作为优化能源结构和实现节能减排的关键技术之一，受到世界各国的 广泛关注。近年来，由于国家倾斜性政策的支持，分布式发电呈现爆发式发展态势。然而， 高渗透率的分布式电源，特别是光伏、风电等具有随机性和间歇性特点的分布式电源，大量 接入住宅家庭、办公楼宇等配电网末端时，会造成配电网和分布式电源自身稳定性和可靠 性等方面的一系列严重问题。
[0005] 微电网技术能够实现分布式电源与大电网的协调和互为支撑，是发挥分布式发电 系统技术优势的最有效方式。一般情况下，发电网络承载更多的是阻感性负载，一般逆变器 等效输出阻抗为阻感性。当阻感性电机冲击负荷和非线性负荷大量接入微网时，负荷功率 或者交换功率需求增大或快速波动，逆变器电压暂升或暂降。阻感性逆变器会加剧电压波 动，而容性逆变器具备类似无功补偿器的倾斜特性，即随着负荷功率或者交换功率需求增 大或者快速波动，逆变器电压暂降或暂升，这种特性有利于微网电压的稳定以及改善电压 偏移。
[0006] 然而，现有逆变器输出阻抗控制方法中，特别是将逆变器输出阻抗设置为电容时， 均需要设置"输出电感或线路阻抗足够小"（即将输出滤波器电感和线路阻抗均忽略掉）等 假设，这些假设对于微电网中的电压型逆变器而言，其约束条件过强，难以满足工程实际的 设计要求。
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【发明内容】
[0008] 本发明旨在避免过强的约束对阻抗控制精度的影响，提供一种综合考虑硬件设 计、采样方案以及阻抗控制策略的微电网逆变器的弱约束容性阻抗控制方法及其输出滤波 电路。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法，包括如下步骤： (1)将输出滤波电路中的滤波电容裂解成两个并联的等效滤波电容，增加比例系数0，裂
【主权项】
1. 一种微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 将输出滤波电路中的滤波电容裂解成两个并联的等效滤波电容，增 加比例系数0，裂解的两个等效滤波电容分别为c，c2= (1-0)c，3=
的步骤；其中，C为等效滤波电容，L为逆变器侧电抗器的等效电感，1^2为LCL滤 波器中网侧电抗器的等效电感，"为连接线缆等效电感； (2) 取两个裂解等效电容之间的电流信号作为滤波电路输出电流的采样信号，并将其 作为容性等效输出阻抗逆变器控制器的阻抗控制环的反馈电流信号，同时取C2两端的电压 作为电压控制环的反馈电压的步骤； (3) 设置1^2远远小于L，电压参考值给定为230V工频交流信号，且引入虚拟阻抗控制 器62，并令虚拟阻抗控制器
的步骤；其中，&为电压控制器，为逆变器 环节。
2. -种微电网逆变器输出滤波电路，包括相互串联的逆变器侧电抗器的等效电阻（r) 和电感（L)，互相串联的滤波器中网侧电抗器的等效电阻（r2)、电感（L2)和连接线缆等效电 阻（rg)、电感（Lg)，以及连接在逆变器侧电抗器的等效电感（L)和滤波器中网侧电抗器的等 效电感（L2)之间的滤波电容，其特征在于：所述滤波电容裂解成两个并联的滤波电容。
3. 根据权利要求2所述的微电网逆变器输出滤波电路，其特征在于：增加比例系数3， 裂解的两个并联的等效滤波电容分别为CePC，C2= (1DC，
，其中，C为 等效滤波电容。
4. 根据权利要求2或3所述的微电网逆变器输出滤波电路，其特征在于：取两个裂解 等效电容之间的电流信号（i12)作为滤波电路输出电流的采样信号，并将其作为容性等效输 出阻抗逆变器控制器的阻抗控制环的反馈电流信号，同时取(： 2两端的电压作为电压控制环 的反馈电压。
【专利摘要】本发明公开了一种微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法及其输出滤波电路，将输出滤波电路中的滤波电容裂解成两个并联的等效滤波电容C1和C2，增加比例系数β，C1=βC，C2=（1-β）C，β= ，取两个裂解等效电容之间的电流信号i12作为滤波电路输出电流的采样信号，并将其作为容性等效输出阻抗逆变器控制器的阻抗控制环的反馈电流信号，同时取C2两端的电压uo作为电压控制环的反馈电压；设置L2远远小于L，电压参考值给定为230V工频交流信号，且引入虚拟阻抗控制器。本发明微电网逆变器弱约束容性阻抗控制方法，改变了传统仅从控制策略入手的思路，避免了过强的约束对阻抗控制精度的影响。
【IPC分类】H02J3-01
【公开号】CN104578072
【申请号】CN201510003234
【发明人】于晶荣, 郑玉芳, 曹小明, 徐勇
【申请人】湖南湖大华翔智能电网科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月6日