[发明专利]一种用于微电网特定次谐波补偿的储能变流器控制方法

说明书

本发明公开了一种用于微电网特定次谐波补偿的储能变流器控制方法，引入基于小波包分解结合异常值检测的微电网谐波检测算法得到各次谐波电流；利用陷波器对所采用的特定次谐波补偿控制器的积分环节进行替代，对其控制增益效果进行改善；此外利用BP神经网络对特定次谐波补偿控制器的参数进行实时动态调整。本发明将小波包分解结合异常值检测的谐波电流检测算法、陷波器改进谐波补偿控制器以及基于BP神经网络的参数整定算法结合在一起，改善微电网谐波补偿效果，提高并网微电网的电能质量。

技术领域

本发明涉及微电网的运行控制，具体涉及一种用于微电网特定次谐波补偿的储能变流器控制方法。

背景技术

随着对能源和电力供应的质量和安全性要求的提高，大电网因其不稳定以及损耗高的特性难以使用社会的发展，以分布式发电理论为基础的微电网系统越来越受到人们青睐。但是由于微电网自身容量小的特点，以及大量电力电子器件的应用，导致微电网内部的谐波问题相对于大电网更加突出。大量的谐波的存在容易导致微电网的电能质量受到严重污染，尤其是在微电网与配电网的公共连接点(Public of Common Coupling，PCC)处的电能质量更为严重，不仅会影响微电网自身的安全稳定运行，还会对配电网造成影响，甚至导致配电网并网失败。

目前现有技术中，为了抑制微电网中的谐波，通常采取在微电网中加入有源电力滤波器的方法，对并网微电网中的谐波进行治理，达到改善电能质量的目的，但是此类方法在微电网中加入了大量的器件，结构较为复杂。而且多数是对所有频率的谐波同时补偿，对储能系统容量要求较高，目前储能电池容量有限，对谐波补偿的效果并不理想。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种用于微电网特定次谐波补偿的储能变流器控制方法，在保证功率输出的情况下，对微电网特定次谐波进行补偿，并通过BP神经网络优化补偿效果，用于改善微电网的电能质量。

技术方案：本发明提供一种用于微电网特定次谐波补偿的储能变流器控制方法，包括以下步骤：

(1)对微电网中的电流值进行采样、A/D转换，得到原始电流数字信号；

(2)对原始电流数字信号进行小波包谐波检测，通过小波包分解、滤波及小波包重构，得到各次谐波信号；

(3)对各次谐波信号进行D/A转换，得到各次谐波电流I_n；

(4)利用基于矢量比例积分控制(PVPI)的谐波补偿控制器对特定次谐波电流进行补偿，谐波补偿控制器由多个控制模块并联而成，各传递函数为其中，ω_c为影响控制器截止频率频率带宽的角频率，K_P0为补偿控制的并联比例控制系数，K_p补偿控制器比例系数，K_I为积分系数，s为频域的复数，ω₀为基波角频率；补偿步骤包括：首先，确定谐波补偿控制器的输入为电流跟踪误差I_error,定义电流跟踪误差其中各次谐波电流I_n与并网电流参考值复合为谐波补偿控制器的参考电流，I_Labc为谐波补偿后电网电流反馈值；其次，将需要补偿的特定次谐波对应的控制模块并联，将所得电流跟踪误差I_error作为输入信号输入至谐波补偿控制器，得到分频控制输出量U_PVPI(s)，其中，n为谐波次数，N为谐波次数的合集；

(5)将分频控制输出量U_PVPI(s)与三角波进行调制，产生开关器件的触发脉冲信号，用于控制储能变流器，向配电网注入相应的谐波补偿电流。

为了对谐波补偿器进行优化，通过BP神经网络对谐波补偿控制器的参数K_P0、K_P以及K_I进行实时整定。