[发明专利]基于抛物线法的并网逆变器的虚拟谐波电阻控制方法

权利要求书

1.基于抛物线法的并网逆变器的虚拟谐波电阻控制方法，其特征在于，所述控制方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、对并网逆变器进行数学建模；

步骤(2)、计算得到并网点的h次谐波电压函数；

步骤(3)、计算得到h次谐波功率和h次谐波电阻的最佳阻值函数；

步骤(4)、利用抛物线法寻找各次虚拟谐波电阻的最佳阻值；

步骤(5)、提取并网点的各次谐波电压，利用搜索到的虚拟谐波电阻生成谐波参考电流；

步骤(6)、新能源发电功率环生成基波参考电流，与步骤(5)中生成的谐波参考电流叠加；

步骤(7)、利用得到的总的参考电流进行电流内环控制，生成三相并网逆变器的驱动信号；

所述步骤(1)中的对并网逆变器进行数学建模具体为：

建立并网逆变器在abc三相静止坐标系下的数学模型为：

其中，V_dc为直流侧电容电压，为三相逆变桥侧电感电流，为三相网侧电感电流，为三相电容电压，为电网电压，为电网中点N＇和滤波电容中点N之间的电压；其余的量为3×3的常系数对角矩阵或零矩阵L₁为逆变桥侧电感，C为滤波电容，串联电阻R用于抑制LCL滤波器的谐振峰，L₂为网侧电感；

将上述方程进行线性化，得到：

其中，K_PWM为逆变器的等效比例系数，为调制波信号；

将其变换到dq旋转坐标系下，得到dq坐标系下的数学模型为：

其中，状态变量

2.根据权利要求1所述的基于抛物线法的并网逆变器的虚拟谐波电阻控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中并网点的h次谐波电压函数具体为：

其中，Y_sh(s)＝1/(sX_sh/hω+R_s)，Y_Lh(s)＝1/(sX_Lh/hω+R_L)，Y_Rh(s)＝1/R_h；当Y_Rh(s)越大，即R_h越小时，谐波电阻R_h对h次谐波电压的抑制能力越强；当Y_Rh(s)为∞时，h次谐波电压被完全抑制。

3.根据权利要求2所述的基于抛物线法的并网逆变器的虚拟谐波电阻控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算得到h次谐波功率和h次谐波电阻的最佳阻值函数具体为：

并网点h次谐波电压u_sh的有效值为：

其中，

谐波电阻R_h吸收的h次谐波功率为：

P_Rh随R_h的变化呈现开口向下的二次抛物线数学关系，P_Rh存在最大值，对P_Rh求导数，计算得到h次谐波电阻的最佳阻值为：

4.根据权利要求3所述的基于抛物线法的并网逆变器的虚拟谐波电阻控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中利用抛物线法寻找各次虚拟谐波电阻的最佳阻值具体为：

①选定初始区间[a,b]，选定初始插值内点t₀∈(a,b)以及精度ε，令a₀＝a，b₀＝b，k＝0；

②求二次插值多项式的极大点：

③当f(t_k+1)≥f(t_k)，此时若是|t_k+1-t_k|≤ε，停止迭代输出t_k+1；否则跳转到步骤⑤；

④当f(t_k+1)＜f(t_k)，此时若是|t_k+1-t_k|≤ε，停止迭代输出t_k；否则跳转到步骤⑥；

⑤若t_k+1≤t_k，令

a_k+1＝a_k,b_k+1＝t_k,t_k+1＝t_k+1

置k＝k+1，跳转到步骤②，否则令

a_k+1＝t_k,b_k+1＝b_k,t_k+1＝t_k+1

置k＝k+1，跳转到步骤②；

⑥若t_k+1≤t_k，令

a_k+1＝t_k,b_k+1＝b_k,t_k+1＝t_k

置k＝k+1，跳转到步骤②，否则令

a_k+1＝a_k,b_k+1＝t_k,t_k+1＝t_k

置k＝k+1，跳转到步骤②；

采用抛物线法对最大谐波功率点进行搜索，动态调整K_h值使其达到最佳阻值，从而使并网逆变器进行新能源发电的同时，吸收的各次谐波功率达到最大，基于抛物线法的h次虚拟谐波电导值的动态调节过程，通过构造抛物线，比较最近两次抛物线的极值点处谐波功率的大小，不断地缩小搜索区间，当搜索区间足够小，满足精度要求时，得到最优虚拟谐波电导值K_h，此时并网逆变器从电网吸收的h次谐波功率达到最大。