[发明专利]逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统及方法

说明书

本公开提供了一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统及方法，获取谐振环流抑制系统的运行状态数据，谐振环流抑制系统包括至少两台并联的三电平逆变器，各台逆变器的交流侧滤波电容公共点通过导线回接至直流侧中性点；根据获取的运行状态数据得到控制变量，利用控制变量调节谐振频率处三电平空间矢量调制中冗余小矢量的作用时间来调节谐振峰值，进而实现抑制谐振环流；其中，将逆变器侧零序环流的参考值设置为零，将参考值与实际值之间的误差发送给PI控制器，得到控制变量；本公开实现了对新型LCL滤波器并联三电平逆变器的谐振环流抑制，有效解决了模块化并联三电平逆变器因零序环流过高引发的系统故障率高的问题。

技术领域

本公开涉及逆变器并联系统谐振环流抑制技术领域，特别涉及一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着可再生能源系统的快速发展，逆变器的控制已成为最具挑战性的问题之一，特别是光伏、风力发电系统近年来受到了广泛关注。逆变器作为可再生能源与电网的接口，在发电系统中起着举足轻重的作用。目前，对大功率三电平变流器的需求已成为一种趋势。由于有源开关的额定电流有限，并联逆变器是实现高额定功率的理想解决方案。但是，为了避免单台逆变器的过载，需要抑制循环电流。

发明人发现，目前的新型LCL滤波器可有效抑制三电平逆变器系统的高频共模漏电流，当并联三电平逆变器系统采用该形式的滤波器时，高频零序环流亦能得到有效抑制，但上述方法会引发并联系统产生内部、外部谐振环流问题，导致零序环流骤增，系统安全性、稳定性显著降低。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统及方法，设计了闭环PI控制器的参数，可以实现对新型LCL滤波器并联三电平逆变器的谐振环流抑制，有效解决了模块化并联三电平逆变器因零序环流过高引发的系统故障率高的问题。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统。

一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制系统，包括至少两台并联的三电平逆变器，各台逆变器的交流侧滤波电容公共点与直流侧中性点连接。

本公开第二方面提供了一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制方法。

一种逆变器并联系统的共模有源阻尼谐振环流抑制方法，利用本公开第一方面所述的谐振环流抑制系统，包括以下步骤：

获取谐振环流抑制系统的运行状态数据；

根据获取的运行状态数据得到控制变量，利用控制变量调节谐振频率处三电平空间矢量调制中冗余小矢量的作用时间来调节谐振峰值，进而实现抑制谐振环流；

其中，将逆变器侧零序环流的参考值设置为零，将参考值与实际值之间的误差发送给PI控制器，得到控制变量。

作为可选的实施方式，零序环流传递函数为三阶环节。

作为可选的实施方式，根据逆变器侧电感、电网侧电感和滤波电容，得到外部谐振环流对应的谐振频率。

作为可选的实施方式，根据逆变器侧电感和滤波电容，得到内部谐振环流对应的谐振频率。

作为可选的实施方式，PI控制器的转折频率为PWM开关频率的七分之一，PI控制器的截止频率为PWM开关频率的五分之一。

作为可选的实施方式，根据PI控制器的截止频率、逆变器侧电感、电网侧电感、滤波电容、PWM开关周期、PI控制器的等效增益和采样延迟时间，得到PI控制器比例系数。