[发明专利]一种应对电网谐波的改进VSG控制策略

权利要求书

1.一种应对电网谐波的改进VSG控制策略，其特征在于，包括：

步骤1：加入基于改进的双二次广义积分的电感电流参考值算法；

步骤2：将电网电压的全前馈控制过程进行的微分运算用惯性积分环节替代，LCL并网逆变器采用改进电感电流参考值策略仅能消除电网电压对并网点电流的影响，需要找出适合于逆变器侧电流反馈LCL并网逆变器的电网电压前馈策略，以消除电网电压对并网点电流的影响，适合将电网电压信号前馈到实际控制系统中的位置只能是在电流调节器前和电流调节器后，A和B为待定的传递函数,其表达式为：

L₁为LCL滤波器电感、R₁为滤波器电感内阻，C为滤波器电容，K_PWM为逆变器的等效增益；

传递函数A和B中含有微分运算，容易引入额外的谐波分量，所以本步骤2将微分环节s用惯性积分环节代替，使之起到相同的效果，惯性积分环节传递函数表达式为：

其中m为近似系数，

在对电感电流参考值进行谐波抑制的改进后，通过电网电压前馈控制对谐波进行抑制，在控制中，在本步骤2加入经过替代后的传递函数之后，减小微分运算给系统带来的额外的谐波分量和响应时间，消除了电网电压对并网点电流谐波含量的影响；

步骤3：最后依据VSG的特性选择相应的电流调节器实现电流跟踪。

2.根据权利要求1所述的一种应对电网谐波的改进VSG控制策略，其特征在于，所述的步骤1：首次将基于改进的双二次广义积分的电感电流参考值算法加入，使电感电流跟踪的参考值谐波含量更小，入网电流的谐波分量得到抑制，VSG等效模型表明，含谐波时的电网电压能分解成基波分量和谐波分量，基于双二次广义积分DSOGI的方法延时小、动态性能好，增加此模块不会给整个控制环节带来明显影响，在电网电压含多次谐波时，基于DSOGI-QSG的基波正序分离方法会受到谐波的影响，原有的基础上加入了谐波消除模块，消除各次谐波对基波分量提取的影响。

3.根据权利要求1所述的一种应对电网谐波的改进VSG控制策略，其特征在于，所述的步骤3：在对电流参考值和电压反馈值进行跟踪时，电流调节器起到重要的作用，其对控制系统的响应时间，复杂程度都有影响；

对于基于电网电压定向的矢量控制方法，当电网电压含有谐波干扰时，就会直接影响电网电压基波矢量相位角的检测，从而影响此方法矢量定向的准确度及控制性能，为了抑制电网电压对矢量定向及控制性能的影响，传统的改进方式能采用基于虚拟磁链定向的矢量控制，其磁链矢量的位置角计算公式如下：

VSG所生成的参考相位与基于虚拟磁链定向的矢量控制所得到的相位吻合，而VSG所生成的参考相位是模拟同步发电机所必需的一个环节，这个参考相位不仅能用来生成参考电压，在坐标变换时同样能使用，本步骤3将VSG所生成的参考相位用于坐标变换，省去了上述基于虚拟磁链定向的矢量控制的环节，使控制系统更加简单，采用典型的PI调节器结合VSG生成的参考相位的方法，来实现对交流电流的无静差控制。