[发明专利]抑制分布式发电谐振的电网高频阻抗重塑装置及方法

权利要求书

1.一种利用抑制分布式发电谐振的电网高频阻抗重塑装置对电网高频阻抗进行重塑的方法，其特征在于：所述抑制分布式发电谐振的电网高频阻抗重塑装置包括功率并网变流器和谐振阻抗控制器，功率并网变流器包含一个三相半桥逆变电路，逆变桥的直流端并接一个电容，起稳压及无功交换作用，逆变桥的交流端通过电抗器和电容器滤波后，接入变压器，经变压器升压接到高压电网的PCC点；谐振阻抗控制器包含谐振检测模块和谐振电流跟踪模块，所述谐振检测模块通过电压传感器检测PCC点电压u_pcc，将u_pcc经过预定电路处理得到谐振电压分量u_pccr⁺、u_pccr^-和谐振频率ω_r，并将谐振电压分量u_pccr⁺、u_pccr^-和谐振频率ω_r提供至谐振电流跟踪模块，以作为谐振电流跟踪模块的输入量，所述谐振电流跟踪模块将u_pccr⁺、u_pccr^-、谐振频率ω_r、PCC点电压u_pcc、直流电压U_dc按照预定电路处理得到控制功率并网变流器开关管通断的PWM脉冲信号；

所述谐振检测模块包括谐振电压分量u_pccr⁺生成电路、谐振电压分量u_pccr^-生成电路、以及谐振频率ω_r生成电路，谐振电压分量u_pccr^-生成电路包含abc/αβ变换、SOGI算法、对称分量电路，谐振电压分量u_pccr⁺生成电路包含abc/αβ变换、SOGI算法、对称分量电路，以将输入电压u_pcc换算得到电压分量u_pccr⁺、u_pccr^-，

谐振频率ω_r生成电路包括锁频环FLL，以将SOGI算法的中间量运算得到谐振频率ω_r；

所述谐振电流跟踪模块包括基波部分电流指令值生成电路和谐波部分电流指令值i_r^*生成电路、以及PI控制器，基波部分电流指令值生成电路依据PCC点电压u_pcc和直流电压U_dc提取得到基波部分电流指令值谐波部分电流指令值i_r^*生成电路依据u_pccr⁺、u_pccr^-和谐振频率ω_r计算得到谐波部分电流指令值i_r^*，PI控制器将求和后的基波部分电流指令值和谐波部分电流指令值i_r^*与实际输出电流i_abc运算得到控制功率并网变流器开关管通断的PWM脉冲信号；

所述抑制分布式发电谐振的电网高频阻抗重塑装置对电网高频阻抗进行重塑的方法，包括以下步骤：利用电压传感器检测PCC点电压u_pcc，将u_pcc经过abc/αβ变换、SOGI算法，得出谐振电压分量u_pccr⁺、u_pccr^-，将u_pcc经过锁频环FLL获取谐振频率ω_r；

利用基于同步参考系锁相环对PCC点电压u_pcc提取得到基波部分电流指令值的频率相位部分θ_f，将直流电压U_dc经过PI调节器控制输出基波部分电流指令值的幅值I_m，进而得到基波部分电流指令值

利用谐波阻抗算法对谐振频率ω_r进行运算，得到谐波模拟电阻R_dref，再将R_dref与谐振电压分量u_pccr⁺、u_pccr^-按照欧姆定律运算得到谐波部分电流指令值i_r^*；其中，所述谐波阻抗计算采用以下公式计算：

式中，R_d和R_dref分别为功率并网变流器等效的实际电阻和模拟电阻，ω_c为所述谐振阻抗控制器的带宽，由谐振阻抗控制器设定，设定满足ω_c覆盖谐振频率的附近的谐波，ω_r为谐振检测模块检测的谐振频率；

对求和预算后的基波部分电流指令值和谐波部分电流指令值i_r^*与功率并网变流器的实际输出电流i_abc进行比较，其差值经过PI控制器处理得到控制功率并网变流器开关管通断的PWM脉冲信号。