[发明专利]电压源型并网逆变器谐波电流抑制装置及方法

权利要求书

1.一种电压源型并网逆变器谐波电流抑制装置，包括：

网侧采样器，其用于对网侧电压进行采样以获得网侧电压采样信号；

第一逆变器采样器，其用于对逆变器的输出电压和输出电流进行采样以获得逆变器电压采样信号和逆变器电流采样信号；

网侧电压处理器，其用于将所述网侧电压采样信号的N个谐波分量与基频分量分离，其中N是大于等于1的整数；

锁相环，其用于检测所述基频分量的幅值E_base和相位θ_base；

功率控制环路，其用于基于所述逆变器电压采样信号、所述逆变器电流采样信号、目标有功功率和目标无功功率计算幅值调节量ΔE和相位调节量Δθ；

参考信号合成器，其用于基于所述幅值E_base、所述相位θ_base、所述幅值调节量ΔE、所述相位调节量Δθ和所述N个谐波分量生成逆变器电压参考信号；以及

逆变器控制环路，其用于控制所述逆变器以使所述输出电压跟随所述逆变器电压参考信号。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述网侧电压处理器包括：

N组陷波器，其用于一一对应地过滤所述N个谐波分量，以获得所述基频分量，其中每组陷波器中的每个陷波器的中心谐振角频率和与该组陷波器对应的谐波分量的角频率相同；以及

减法器，其用于从所述网侧电压采样信号中减去所述基频分量，以获得所述N个谐波分量。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括补偿器，所述补偿器用于基于所述基频分量的角频率和所述N组陷波器中的每个陷波器的传递函数计算用于补偿所述N组陷波器对所述基频分量造成的影响的幅值补偿量E_offset和相位补偿量θ_offset，并且进一步用于分别基于所述幅值补偿量E_offset和所述相位补偿量θ_offset对所述幅值E_base和所述相位θ_base进行补偿。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述N组陷波器中的用于过滤同相网侧电压的谐波分量的陷波器串联连接。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述装置进一步包括第一Clark及Park变换模块，其用于通过Clark及Park变换将所述逆变器电压采样信号和所述逆变器电流采样信号变换到dq坐标系下，以获得经变换的逆变器电压采样信号和经变换的逆变器电流采样信号；

所述功率控制环路包括：

功率计算模块，其包括：

功率计算器，其用于根据所述经变换的逆变器电压采样信号和所述经变换的逆变器电流采样信号计算所述逆变器所输出的瞬时有功功率和瞬时无功功率；

第一低通滤波器，其用于过滤所述瞬时有功功率中的高频分量，以获得平均有功功率；以及

第二低通滤波器，其用于过滤所述瞬时无功功率中的高频分量，以获得平均无功功率；以及

功率控制模块，其包括：

第一减法器，其用于计算所述目标有功功率与所述平均有功功率之间的有功功率差值；

第二减法器，其用于计算所述目标无功功率与所述平均无功功率之间的无功功率差值；

第一比例-积分-微分控制器，其用于基于所述有功功率差值计算所述相位调节量Δθ；以及

第二比例-积分-微分控制器，其用于基于所述无功功率差值计算所述幅值调节量ΔE。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考信号合成器具体用于：

将所述幅值调节量ΔE和所述相位调节量Δθ分别与所述幅值E_base和所述相位θ_base相结合以生成逆变器基频参考信号以及

将所述逆变器基频参考信号与所述N个谐波分量相叠加以生成逆变器电压参考信号。