[发明专利]微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法，包括谐波阻抗重塑控制、阻抗重塑因子自适应控制和电压电流双环控制三个部分。其中，谐波阻抗重塑控制能减小逆变器谐波阻抗，减小电压畸变率，提高微电网电压质量。阻抗重塑因子自适应控制能实现阻抗谐波阻抗自适应重塑，无需了解线路阻抗参数和微电网结构，通过引入输出电流谐波分量前馈，结合一致性算法自适应重塑逆变器等效谐波阻抗。电压外环采用多准谐振控制，能无静差跟踪基波电压指令，并能减小谐波阻抗，电流内环采用比例控制，能提高系统的响应速度。本发明能实现微电网多逆变器并联系统谐波电流均分，并改善微电网的电压质量，提高微电网电能质量。

技术领域

本发明涉及逆变器的控制领域，特别是一种逆变器的自适应谐波阻抗重塑控制方法及系统。

背景技术

微电网存在大量非线性负荷，高比例非线性负荷的接入，会引入大量的谐波电流，微电网的电能质量受到极大挑战，且谐波电流的不精确均分可能会导致逆变器过载、误触发保护，所以非线性负载的谐波分量必须均匀分配，以避免某些分布式电源过载而另一些分布式电源轻载。因此，谐波功率的均分也是一个和有功功率、无功功率均分同等重要的问题。

传统的下垂控制仅仅针对基波域，仅用于均分负载功率的基波分量，对谐波电流的均分基本没有影响。为实现谐波电流均分，现有技术提出虚拟阻抗控制方法，但是虚拟阻抗的引入会导致存在谐波均分精度和电压质量的矛盾问题，过大的虚拟阻抗，能提高系统谐波均分精度，但是也会引起电压较大畸变，降低电压质量，而过小的虚拟阻抗，虽然对电压质量影响较小，但是无法保证精确的谐波均分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法及系统，不需要引入额外的虚拟谐波阻抗，提高谐波均分精度，改善微电网的电压质量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法，包括以下步骤：

S1、计算各台逆变器的谐波功率；

S2、利用下式计算第i个逆变器辅助控制分量u_H,i：

其中，C_H为耦合系数；a_ij为通讯权重，若第i个逆变器和第j个逆变器之间有通信链路通信，则a_ij＞0，否则a_ij＝0；b_i、b_j分别表示和第i个逆变器功率容量、第j个逆变器功率容量成反比的系数，分别表示第i个逆变器和第j个逆变器的谐波功率，表示的邻接点集合；

S3、利用所述第i个逆变器辅助控制分量u_H,i计算第i个逆变器的阻抗重塑因子，并利用所述阻抗重塑因子计算谐波电流补偿分量指令值，进而获得逆变器开关管的占空比信号。

本发明利用谐波功率计算逆变器辅助控制分量，进而计算阻抗重塑因子，利用阻抗重塑因子获取占空比信号，在不需要构造额外的虚拟阻抗的前提下，自适应重塑逆变器等效谐波阻抗，实现了谐波功率均分，提高了微电网的电能质量。

步骤S1的具体实现过程包括：将逆变器输出电流i_o经过多旋转坐标，得到谐波电流分量结合逆变器输出电容电压u_o，计算出谐波功率计算公式为：

其中，表示逆变器输出电压基波分量的有效值，表示逆变器输出电流第h次谐波分量的有效值。