[发明专利]一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法

权利要求书

1.一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、分析新能源并网逆变器的运行场景，确定电网复阻抗的变化范围；

S2、根据S1中得到的电网复阻抗变化范围，计算新能源并网逆变器阻抗的允许变化范围，使得新能源并网系统在所有运行场景下均保持稳定；

S3、根据S2中新能源并网逆变器阻抗的允许变化范围，设计新能源并网逆变器的阻抗传递函数；

S4、利用S3中设计的新能源并网逆变器阻抗传递函数，求取期望的锁相环传递函数；

S5、根据S4中求得的期望锁相环传递函数，设计出锁相环控制器结构和参数。

2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法，其特征在于，S1中新能源并网逆变器的运行场景包括电网网架结构改变或电网运行方式变化情况；

S1中的电网复阻抗通过解析推导或阻抗测量等方法获取；

S1中电网复阻抗变化范围的确定方法为：在新能源并网逆变器的不同运行场景下，分别获取特定频段的电网复阻抗，并画出对应的阻抗幅相变化曲线，各运行场景下的阻抗幅相曲线集合的边界即为电网复阻抗的变化范围。

3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法，其特征在于，S2中新能源并网逆变器阻抗的允许变化范围为：假设新能源并网逆变器阻抗的相频曲线与各运行场景下的电网阻抗相频曲线向上平移180°后的曲线分别相交于频率点f_c1、f_c2、…、f_ck，k表示第k个运行场景，上述频率点在幅频曲线图中对应的电网阻抗幅值分别为|Z_sc1|、|Z_sc2|、…、|Z_sck|，对应的新能源并网逆变器阻抗幅值分别为|Z_ic1|、|Z_ic2|、…、|Z_ick|，则当满足|Z_ic1||Z_sc1|∩|Z_ic2||Z_sc2|∩…∩|Z_ick||Z_sck|时，新能源并网系统能在所有运行场景下均保持稳定，而所有满足|Z_ic1||Z_sc1|∩|Z_ic2||Z_sc2|∩…∩|Z_ick||Z_sck|的阻抗曲线集合即为新能源并网逆变器阻抗的允许变化范围。

4.根据权利要求3所述的一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法，其特征在于，S2中新能源并网逆变器阻抗的允许变化范围通过如下方式确定：

S2.1、基于S1中不同运行场景下的电网复阻抗幅频变化曲线，取出其中测量频段范围内各频率点对应的电网复阻抗幅值的最大值|Z_smax1|、|Z_smax2|、…、|Z_smaxm|，m表示测量频段范围内的第m个频率点；

S2.2、在幅频曲线图上连接S2.1中的|Z_smax1|、|Z_smax2|、…、|Z_smaxm|，得到不同运行场景下的电网复阻抗幅频正向最大变化边界；

S2.3、在测量频段范围内所有超出S2.2中电网复阻抗幅频正向最大变化边界的区域即为新能源并网逆变器阻抗在幅频图上的允许变化范围。

5.根据权利要求4所述的一种适用于新能源并网逆变器的高阶锁相环设计方法，其特征在于，新能源并网逆变器阻抗允许变化范围的确定方法满足以下前提：新能源并网逆变器阻抗的相频曲线在给定频段范围内与电网阻抗相频曲线向上平移180°后的曲线存在至少1个交点。