[发明专利]降低输出电流谐波畸变率的方法、装置及并网变换器

说明书

本发明公开一种降低输出电流谐波畸变率的方法、装置及并网变换器，所述并网交换器的直流侧包括电压外环与电流内环，该方法包括：获取设于电压外环的PI控制器的输出信号；将所述PI控制器的输出信号中的谐波分量滤除，得到所述电流内环的参考信号；将所述电流内环的所述参考信号输入所述电流内环中，得到输出电流。可以有效降低并网变换器输出电流谐波畸变率。

技术领域

本发明涉及并网变换器技术领域，具体而言，涉及一种降低输出电流谐波畸变率的方法、装置及并网交换器。

背景技术

并网变换器是分布式能源系统中的一个重要组成部分，是电网与光伏、储能设备之间的重要接口。并网变换器正常工作时，主要有两种工作模式，分别是离网和并网模式。在离网模式，电网既不发电也不吸收能量，此时，变换器处于断开状态。在并网模式下，可将光伏储能系统分成用电与馈网两种状况。在馈网状况下，光伏设备或者储能设备通过变换器给电网反馈能量。在用电状况下，电网通过变换器给储能设备供电。在此过程中，直流侧电容在传递有功功率的同时还会吸收无功功率。电容吸收的无功功率会导致电容电压产生纹波分量，其中二倍频的纹波含量较多。在并网模式下通常采用直流电压外环电感电流内环的控制策略，电压外环很难抑制二倍频的纹波成分。因此，电压外环的输出信号中同样会含有较多的二倍频谐波成分。因为其输出信号是电流内环的参考给定信号，所以电容电压的纹波分量会影响电流内环的输出，并导致输出电流谐波畸变率升高。

发明内容

本发明实施例中提供一种降低输出电流谐波畸变率的方法、装置及并网变换器，以解决现有技术中并网变换器的输出电流畸变率较高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低输出电流谐波畸变率的方法，应用于并网交换器中，并网交换器的直流侧包括电压外环与电流内环，该方法包括：获取设于电压外环的PI控制器的输出信号；将PI控制器的输出信号中的谐波分量滤除，得到电流内环的参考信号；将电流内环的参考信号输入电流内环中，得到输出电流。

可选的，将PI控制器的输出信号中的谐波分量滤除，得到电流内环的参考信号，包括：通过对消滤除的方法滤除PI控制器的输出信号中的谐波分量；对对消滤除过程中产生的相位延迟进行相位补偿，得到电流内环的参考信号。

可选的，谐波分量包括并网变换器中直流侧的电容电压的二倍频谐波分量；或，还包括其它直流谐波分量。

可选的，根据上述的方法，得到输出电流后，包括：经SVPWM(空间矢量脉宽调制)调制后经驱动电路输出。

可选的，通过对消滤除的方法滤除PI控制器的输出信号中的谐波分量，包括：根据以下谐波对消算子进行对消滤除：

其中，N为滤波阶数；z为Z域的复变量；r为极点半径，且0r1。

可选的，对上述对消滤除过程中产生的相位延迟进行相位补偿，得到电流内环的参考信号，包括：根据以下补偿算子进行相位补偿：

其中，N为滤波阶数；z为Z域的复变量；r为极点半径，且0r1。

另一方面，本发明还提供了一种降低输出电流谐波畸变率的装置，应用于并网交换器中，并网交换器的直流侧包括电压外环与电流内环，该装置包括：获取模块，获取设于电压外环的PI控制器的输出信号；滤波模块，将PI控制器的输出信号中的谐波分量滤除，得到电流内环的参考信号；输入模块，将电流内环的参考信号输入电流内环中，得到输出电流。

可选的，滤波模块，包括：谐波对消单元，通过对消滤除的方法滤除PI控制器的输出信号中的谐波分量；补偿单元，对对消滤除过程中产生的相位延迟进行相位补偿，得到电流内环的参考信号。

可选的，谐波对消单元的谐波对消算子为：