[发明专利]用于弱电网交流器的电网电压前馈方法及电子设备、介质

说明书

本发明公开了一种用于弱电网交流器的电网电压前馈方法及电子设备、介质，方法包括以下步骤：确定并网逆变器的输出阻抗模型；根据并网逆变器的输出阻抗模型中的输出阻抗的表达式，计算得到并网逆变器连接弱电网的等效模型；根据并网逆变器连接弱电网的等效模型，计算得出逆变器在α轴上的并网电流；确定所述并网逆变器的稳定运行条件；在电网电压前馈通道中加入三阶广义积分滤波器。本发明不仅能够提高并网逆变器的稳定性，还能降低电网电压处背景谐波对并网电流质量的影响，提高了逆变器在弱电网情况下输出电流的质量。

技术领域

本发明涉及并网逆变器控制技术领域，特别是涉及一种用于弱电网交流器的电网电压前馈方法及电子设备、计算机可读存储介质。

背景技术

并网逆变器(grid-tie inverter，简称GTI)是一种特殊的逆变器，除了可以将直流电转换成交流电外，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可以回到市电。并网逆变器常用在一些直流电压源(如太阳能板或是小型风力发电机)和电网连接的应用中。

并网逆变器作为一种功率转换装置，是连接分布式电源和公共电网之间的桥梁，在新能源发电领域发挥着关键作用。但是，随着新能源发电渗透率的不断提高，以及非线性负荷的接入，电网有时表现出电网阻抗增大的弱电网特性。弱电网情况下，电网阻抗增大将影响逆变器输出电流。通常，并网逆变器通过电网电压前馈控制，抑制公共并网点处电压背景谐波和基波分量对其输出电能质量的影响。

在已提出的并网逆变器控制方法中，电网电压前馈控制方法在一定程度上降低了并网逆变器输出阻抗的相位裕度，不利于逆变器的稳定运行，当并网逆变器处于弱电网情况下工作时，其稳定性将受到影响且难保证输出较优质量的并网电流。

因此亟需提供一种新型的用于弱电网交流器的电网电压前馈方法来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于弱电网交流器的电网电压前馈方法及电子设备、介质，仅需在电网电压前馈通道中加入高阶广义积分滤波器，提高了并网逆变器在弱电网情况下对电网阻抗的鲁棒性。

为解决上述技术问题，本发明采用的如下技术方案。

一种用于弱电网交流器的电网电压前馈方法，其特点是，包括以下步骤：

步骤1：确定并网逆变器的输出阻抗模型；

步骤2：根据步骤1中的并网逆变器的输出阻抗模型中的输出阻抗的表达式，计算得到并网逆变器连接弱电网的等效模型；

步骤3：根据步骤2中并网逆变器连接弱电网的等效模型，计算得出逆变器在α轴上的并网电流i_{2_a}(s)；

步骤4：确定所述并网逆变器的稳定运行条件；

步骤5：在电网电压前馈通道中加入三阶广义积分滤波器。

优选地，所述步骤1中，并网逆变器的输出阻抗模型中，并网逆变器的输出阻抗Z₀(s)为：

上式(1)中，Z₀(s)表示并网逆变器的输出阻抗，T_m(s)为G_x1(s)、G_x2(s)和H_i2的乘积；G_x2(s)为逆变器α轴控制框图前向通道右侧等效控制环节，F_f(s)为含电网电压前馈的等效控制环节。

上式(1)中，并网逆变器的输出阻抗是Z₀(s)根据图1两相静止坐标系下的三相并网逆变器系统原理图得出的。

优选地，所述步骤3中，逆变器在α轴上的并网电流i_{2_a}(s)为：