[发明专利]基于载波相位补偿的并联逆变器开关频次环流抑制方法

说明书

本发明公开了基于载波相位补偿的并联逆变器开关频次环流抑制方法，该方法包括：(1)选定待补偿逆变器，对其三相输出电流进行采样；(2)根据三相电流采样数据获得环流数据，提取环流数据中的直流分量，根据直流分量判断待补偿逆变器载波相位差的方向；(3)基于环流数据计算所需补偿的周期相位差和相移周期；(4)将步骤(2)所获载波相位差方向及步骤(3)所得周期相位差和相移周期输入正弦脉宽调制，通过正弦脉宽调制对待补偿逆变器载波信号进行修正。

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及微电网并联逆变器控制技术，特别是基于载波相位补偿的并联逆变器开关频次环流抑制方法。

背景技术

风电、光伏供能具有绿色环保和永不枯竭等诸多优点，微网的提出为新能源的高效利用指明了方向。微电网中分布式微源和储能装置大多通过逆变器联于公共母线，受功率器件耐压和单台容量的限制，从而构成了微电网的多逆变器并联运行环境。相较于传统控制方式并联方案更加灵活、经济，容易满足用户需求。

逆变器的可靠并联是微网稳定运行的先决条件，然而，逆变器外特性差异所导致的环流问题，会引发电流畸变，加剧器件损耗，恶化系统性能。其中，受地理因素限制、载波同步技术失效、各逆变器载波存在差异等原因不可避免的引入开关频次环流。

目前所提出的抑制方法大多是针对零序、谐波环流，而很少涉及开关频次环流。现有开关环流抑制方法大多基于调整设备硬件参数来完成，但实际应用中这种无偏差的理想化条件很难实现，因此发明人从控制方法的角度提供开关环流抑制方法意义重大。

发明内容

为解决并联逆变器间因载波不同步引起的开关频次环流问题，本发明提供了基于载波相位补偿的并联逆变器开关频次环流抑制方法。

本发明提供的基于载波相位补偿的并联逆变器开关频次环流抑制方法，该方法适用于微电网多逆变器并联系统，包括：

(1)选定待补偿逆变器，对其三相输出电流进行采样；

(2)根据三相电流采样数据获得环流数据，提取环流数据中的直流分量，根据直流分量判断待补偿逆变器载波相位差的方向；当直流分量为正，则载波相位超前；为负，则载波相位滞后；

(3)基于环流数据计算所需补偿的周期相位差和相移周期其中，i_z代表待补偿逆变器环流大小，U_dc代表待补偿逆变器的直流侧电压，w_c代表待补偿逆变器的截止频率，L代表待补偿逆变器的滤波电感，T代表载波信号周期；

(4)将步骤(2)所获载波相位差方向及步骤(3)所得Δθ、τ输入正弦脉宽调制，通过正弦脉宽调制对待补偿逆变器载波信号进行修正；其中，Δθ即待补偿逆变器需补偿的相位值，载波相位差方向代表修正方向，相移周期即待补偿逆变器需延时的时间。

进一步的，采用低通滤波器对待补偿逆变器的三相输出电流采样。

和现有技术相比，本发明的主要优点和有益效果如下：

本发明根据开关周期内开关频次环流特性，通过对逆变器载波信号的相位进行延时补偿，实现了并联逆变器载波信号的一致，从而抑制并联逆变器相间环流，解决了并联逆变器间因载波差异所导致的开关频次环流问题，提高了系统稳定性。适用于微电网多逆变器并联系统。

附图说明

图1是多逆变器并联结构图；

图2是具体实施方式中逆变器并联系统的拓扑结构图；

图3为本发明开关频次环流抑制原理图；

图4为载波计算模块的计算框图；

图5为具体实施方式中的流程简图；