[发明专利]一种海岛电源阻抗重构控制方法

说明书

本发明公开了一种海岛电源阻抗重构控制方法，通过对海岛电源输出的三相电容电压v_sa、v_sb、v_sc，三相电感电流i_sa、i_sb、i_sc和三相输出电流i_oa、i_ob、i_oc分别进行采样，基于采样数据，对海岛电源的阻抗进行重构，并结合dq坐标系下的双闭环控制的调制波c_sd、c_sq，得到dq坐标系下的海岛电源阻抗重构控制的调制波m_sd、m_sq，经过dq/abc坐标旋转变换得到abc坐标系下的调制波m_sa、m_sb、m_sc，提高海岛电源的输出阻抗在高频处的相位，减小高频处的谐振锋，可有效抑制系统高频振荡，保证海岛电源不论接何种类型负荷都能安全稳定运行。

技术领域

本发明实施例涉及电源逆变器的控制领域，尤其涉及一种海岛电源阻抗重构控制方法。

背景技术

在一些偏远的海岛地区，由于远离大电网且海岛上的一些特殊负荷对供电质量要求较高，海岛电源成为了海岛最直接有效的供电方式。然而，海岛供电系统无大电网支撑，供电和用电系统都高度电力电子化，易发生“源-荷交互”的振荡问题，严重影响到海岛供用电系统的安全稳定运行。

抑制海岛电源系统振荡问题的方法主要分为两种：无源阻尼法和有源阻尼法。无源阻尼法是在海岛电源中加入无源阻尼支路，抑制系统中存在的谐振尖峰，从而保证了系统的稳定，但是该方法会带来额外的功率损耗，降低系统效率。有源阻尼法是通过电压或电流反馈控制，等效地在系统中增加并联或串联的阻尼支路，从而调节源变换器的输出阻抗或者负荷变换器的输入阻抗，使得级联系统的等效环路增益满足Nyquist稳定性判据，该虚拟阻尼支路不会引入额外的功率损耗。

针对海岛电源系统的振荡问题，曾有文献提出了4种不同形式的虚拟电阻控制，等效地在海岛电源逆变器的LC输出滤波器上串联或者并联电阻，可有效抑制系统振荡。有文献分析过基于电容电流反馈的有源阻尼控制，并给出了相应的控制参数设计方法。有文献对比分析了不间断电源(Uninterruptible Power System，UPS)逆变系统采用单环电压控制，有源阻尼电压控制和带前馈的有源阻尼控制这三种不同控制方式的控制性能。其中，带前馈的有源阻尼控制不仅能够有效抑制振荡，还能减小有源阻尼带来的控制相位滞后。有文献考虑了数字控制延迟的影响，提出了基于电容电流反馈的有源阻尼控制的参数设计方法，可提高系统振荡抑制性能。但上述文献仅仅分析和解决海岛电源逆变器在空载下或者带纯阻性负荷下的稳定性问题。而海岛供用电系统中的源和负荷都是电力电子装备，传统的双环控制策略已难以抑制该系统中振荡问题。

发明内容

本发明提供一种海岛电源阻抗重构控制方法，以提高海岛电源的输出阻抗在高频处的相位，减小高频处的谐振锋，可有效抑制系统高频振荡，保证海岛电源不论接何种类型负荷都能安全稳定运行。

第一方面，本发明实施例提供了一种海岛电源阻抗重构控制方法，海岛电源包括PWM逆变器，PWM逆变器包括三相桥电路，所述三相桥电路的输出端接LC滤波电路；所述三相桥电路包括多个开关晶体管，该方法包括：

在每个采样周期的起始点，对所述海岛电源输出的三相电容电压v_sa、v_sb、v_sc，三相电感电流i_sa、i_sb、i_sc和三相输出电流i_oa、i_ob、i_oc分别进行采样；