[发明专利]消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法

权利要求书

1.一种消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在同步旋转坐标系下，采用复变量表示方法，建立包含不对称电流控制器的逆变器的阻抗模型；

S2：根据所述阻抗模型，采用阻抗分析法和Nyquist判据，计算得出电网系统中不同锁相环带宽下使电网系统处于振荡临界点的不对称因子的临界值，并建立锁相环带宽和不对称因子的临界值之间的对应关系；

S3：将电网系统中不同锁相环带宽下使电网系统处于稳定状态的不对称因子带入不对称电流控制器中，分析逆变器自身的动态性能和稳定性，获取最优不对称因子；

S4：将最优不对称因子加载到电网系统中的不对称电流控制器中实现不对称控制。

2.根据权利要求1所述的消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11：在同步旋转坐标系下，采用复变量表示电网系统中的不对称电流控制器的参数；

S12：根据逆变器控制结构建立不对称电流控制器输出信号的数学关系式，根据逆变器的拓扑结构构建复变量的数学模型；

S13：根据所述数学关系式和数学模型建立逆变器的阻抗模型。

3.根据权利要求2所述的消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，所述步骤S11中所述电网系统的不对称电流控制器的参数表示具体包括：

采用复变量表示方法，得到的d轴电流控制器的参数和q轴电流控制器的参数的具体方程为：

d轴电流控制器的参数：

q轴电流控制器的参数：G_cq(s)＝(1+k)G_c(s)

其中，k为不对称因子，k_p和k_i为电流控制器的PI参数；

采用复变量表示方法，将不对称电流控制器等效成两个不同频率下对称控制器的叠加，得到通过正频率的电流控制器的参数和通过负频率的电流控制器的参数，具体方程为：

通过正频率的电流控制器的参数：

通过负频率的电流控制器的参数：

4.根据权利要求3所述的消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，步骤S12中所述不对称电流控制器输出信号的数学关系式为：

其中，G_fi和G_fv分别为电流传感器和电压传感器输出信号的采样滤波器的传递函数，I_p和V_p分别是复变量表示的小信号的三相电流和电压量，I_dqr为复变量表示的电流的给定值，G_d为电网系统PWM延时引起的传递函数，为锁相环结构的电压输入和相角输出之间的传递函数，V₁为基波电压幅值，为同步旋转坐标系锁相环的控制参数，k_pp和k_pi为q轴电流控制器的PI参数，H_PLL(s)输入为q轴电压分量，输出为相位,s＝jω为传递函数的变量。

5.根据权利要求4所述的消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，步骤S12中根据逆变器的拓扑结构构建的复变量的数学模型，具体方程为：

其中，L为电网系统中的滤波电感，R_L为滤波电感的内阻，V_dc为直流母线电压，2V_cr为调制波幅值。

6.根据权利要求5所述的消除并网逆变器-弱电网振荡的控制方法，其特征在于，所述步骤S13具体包括：

通过求解S12中的数学表达式，得到含不平衡电流控制的并网逆变器在同步旋转坐标系下的自导纳模型和伴随导纳模型

其中，符号A、B、C、D分别为：

A*、B*、C*、D*分别为A、B、C、D的共轭量。