一种改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法与流程

技术特征：

1.一种改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法，其特征是：所述微网逆变器是通过自身控制独立工作实现微网母线电压质量改善，以及单元之间功率分配；并能够接受上层中央管理系统调度，根据上层管理系统的调度指令调整微网逆变器输出电压，实现母线电压控制与电压质量改善。

2.根据权利要求1所述的改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法，其特征是：在微网逆变器的电压控制环增加谐波阻抗控制，通过模拟谐波负阻抗吸收负载谐波电流，改善微网母线电压质量。

3.根据权利要求2所述的改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法，其特征是：实时监测微网逆变器输出电流，提取微网逆变器输出电流的谐波成分，根据虚拟阻抗及线路阻抗计算获得谐波参考电压，将所述谐波参考电压叠加至基波参考电压，进而控制逆变器输出电压，使逆变器具备负谐波阻抗特性，以此改善母线电压质量；同时，所述微网逆变器接受上层管理系统的调度，实时修改虚拟阻抗及线路阻抗的大小以适应系统不同运行工况。

4.根据权利要求2所述的改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法，其特征是：所述逆变器输出电压的控制算法是：

采用下垂控制计算获得逆变器基波参考电压u_reff；

由馈线电流i_o经低通滤波器LPF提取出基波电流i_o1，将所述基波电流i_o1乘以虚拟阻抗Z_v获得虚拟阻抗电压u_v；

由馈线电流i_o经谐波提取获得谐波电流分量i_om,m＝6n±1，n＝1,2,3…，将所述谐波电流分量i_om与m次谐波电抗X_m相乘获得m次谐波电压参考值u_refm,m＝6n±1；

由馈线电流i_o经高通滤波器HPF滤除基波分量得到谐波电流i_h，将所述谐波电流i_h乘以谐波电阻R_h得到谐波电阻参考电压值u_refR；

则，谐波阻抗电压参考值u_refh为：

其中，虚拟阻抗Z_v、谐波补偿次数m、谐波电抗X_m以及谐波电阻R_h接受上层中央管理系统的调度，能够在线修改。

5.根据权利要求4所示的改善微网母线电压质量的微网逆变器的控制方法，其特征是：

由式(1)计算获得微网逆变器参考给定电压u_ref：

u_ref＝u_reff+u_v+u_refh (1)

将所述微网逆变器参考给定电压u_ref旋转变换至旋转坐标系下参考电压交直轴分量将微网逆变器输出电压u_o旋转变换为旋转坐标系下电压交直轴分量u_odq，则电压误差Δu_dq为：

${\mathrm{\Δu}}_{dq}=u_{dq}^{*}-u_{odq}$

将所述电压误差Δu_dq利用由式(2)表征的基波控制器得到基波电流参考值(i_fdq)_k：

(i_fdq)_k＝a₀(Δu_dq)_k+a₁(Δu_dq)_k-1-b₁(i_fdq)_k-1 (2)

式(2)中，k为第k次采样时刻，k-1为第k-1次采样时刻，b₁＝-1，k_vP为基波控制器比例系数、k_vI为基波控制器积分系数，T_s为采样周期。

所述电压误差Δu_dq经由式(3)表征的m次谐波控制器得到m次谐波电流参考值(i_md,q)_k：

(i_md,q)_k＝c₁(Δu_dq)_k+c₂(Δu_dq)_k-2-d₁(i_mdq)_k-1-d₂(i_mdq)_k-2 (3)

式(3)中：

$c_1=\frac{4k_{Rh}{\mathrm{\ω}}_c{T}_s}{{\left({\mathrm{m\ω}}_0{T}_s\right)}^2+4T_s{\mathrm{\ω}}_c+4},c_2=\frac{-4k_{Rh}{\mathrm{\ω}}_c{T}_s}{{\left({\mathrm{m\ω}}_0{T}_s\right)}^2+4T_s{\mathrm{\ω}}_c+4};$

其中，m为对应的各谐波次数，k_Rh为谐波控制器比例系数、ω_c为谐波控制器截止频率、ω₀为基波电压频率；

基于各次谐波电流参考值(i_mdq)_k计算获得谐波电流参考值(i_md,q)_k为：

${\left(i_{hdq}\right)}_k=\underset{m=6n}{\overset{n=1,2,\mathrm{3...}}{\Σ}}{\left(i_{mdq}\right)}_k$

则有：电流参考值为：

将逆变器电流i_L旋转变换至旋转坐标系下电流交直轴电流i_Ldq，将电流参考值与旋转坐标系下电流交直轴电流i_Ldq作差，再经电流控制器输出电压参考值U_dq，将所述电压参考值U_dq经旋转变换至静止坐标系下u_abc，以所述u_abc参与SPWM调制，控制微网逆变器功率开关管的通断。