[发明专利]基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法及装置，其中，方法包括以下步骤：根据系统参数得到虚拟阻抗参数；根据虚拟阻抗参数在逆变器控制回路中引入反馈，以实现虚拟阻抗的谐振抑制。该方法通过引入的控制延时及其对虚拟阻抗阻尼效果的影响进行了考虑，计算并补偿数字控制延时导致的虚拟阻抗相角偏移，恢复了虚拟阻抗的正阻尼特征。

技术领域

本发明涉及新能源发电并网控制技术领域，特别涉及一种基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法及装置。

背景技术

新能源与分布式发电技术近年来不断发展，电力电子逆变器成为新能源发电与并网的重要设备。电流控制型逆变器由于其并网简单、易于控制、且可根据新能源实际出力情况灵活运行等特点，在新能源发电与并网领域应用广泛。逆变器的运行主要通过PWM(PulseWidth Modulation，脉宽调制)信号进行控制，因此会存在开关频率附近的高次谐波。为了不使PWM产生的高次谐波对电网造成不良影响，逆变器的输出端需要加入电路滤波器进行滤波。电感-电容-电感(LCL)型滤波器由于其良好的高频特性，对于PWM高频谐波具有良好的滤波特性，因此广泛应用于逆变器中。然而，LCL自身的特性存在谐振峰，同时当多台LCL滤波的逆变器并联运行时，还会存在额外的不稳定谐振的现象。不稳定谐振会严重影响逆变器的输出电能质量，同时也会为电网引入大量谐波。因此需要对谐振问题进行抑制，实现多逆变器较好的并网运行。

传统的并联谐振抑制方法采用电容电压一阶微分反馈或电容电流反馈引入虚拟阻抗。然而控制延时带来的相位偏移可能使得原有虚拟阻抗表现出负阻尼特性，进而导致谐振抑制失效。文献“LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网控制方法及其稳定性分析”所提出的谐振抑制方法，通过在三角载波的波谷采样电感电流，在其波峰采样电容电流，实现电容电流反馈延时补偿。然而，该研究建立在单相逆变器的基础上，是否适用于三相逆变器还有待进一步的研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法，该方法有效保证了谐振抑制效果，提高了谐振抑制的稳定性。

本发明的另一个目的在于提出一种基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法，包括以下步骤：根据系统参数得到虚拟阻抗参数；根据所述虚拟阻抗参数在逆变器控制回路中引入反馈，以实现虚拟阻抗的谐振抑制。

本发明实施例的基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法，通过引入的控制延时及其对虚拟阻抗阻尼效果的影响进行了考虑，计算并补偿数字控制延时导致的虚拟阻抗相角偏移，恢复了虚拟阻抗的正阻尼特征，从而有效保证了谐振抑制效果，提高了谐振抑制的稳定性。

另外，根据本发明上述实施例的基于虚拟阻抗的多逆变器并联谐振抑制方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据系统参数得到满足预设条件的虚拟阻抗参数，进一步包括：根据LCL滤波器的谐振频率f_r1与逆变器的并联谐振频率f_r2确定中心频率f₀；根据所述中心频率f₀得到所述虚拟阻抗参数。

进一步地，在本发明的一个实施例中，其中，通过第一计算公式得到所述谐振频率f_r1，且所述第一计算公式为：

其中，L₁和L₂分别表示所述LCL滤波器的逆变器侧和电网侧的电感，C表示所述LCL滤波器的滤波电容；根据所述逆变器的控制参数、LCL滤波器参数和并联网络参数得到所述逆变器的并联谐振频率f_r2；通过第二计算公式得到所述虚拟阻抗参数，且所述第二计算公式为：