[发明专利]一种多逆变系统分布式谐波控制方法、设备及多逆变系统

说明书

本发明涉及微电网控制技术领域，公开了一种多逆变系统分布式谐波控制方法、设备及多逆变系统。本发明相邻两逆变控制单元连接以形成环形网络，在进行谐波控制时，由逆变控制单元逆变器的输出电压和输出电流进行基波和谐波分离，基于所得基波分量计算电压外环参考电压基波分量，根据谐波电流分量计算谐波功率，结合通信连接的其他单元的谐波功率计算谐波功率均分控制器，以计算谐波电压增益系数，根据该系数和谐波电流分量得到电压外环参考电压谐波分量，由此进行电压外环参考电压计算，根据该参考电压得到对应三相逆变桥的控制电压。本发明能够不受电网干扰和馈线阻抗失配的影响，补偿非线性负载引起的电压畸变，实现DG间精确的谐波功率分配。

技术领域

本发明涉及微电网控制技术领域，尤其涉及一种多逆变系统分布式谐波控制方法、设备及多逆变系统。

背景技术

随着传统能源日益紧张和环境问题的加剧，光伏、风力涡轮机等分布式发电(DG)机组得到快速发展。为了对多台并联DG单元进行协同调节，由分布式发电、储能和本地负荷等组成的微电网得到越来越广泛的应用。微电网可以灵活地并网或孤岛运行。在孤岛模式下，微电网需要为关键负载提供高质量的电力。随着电力电子设备等非线性负载渗透率的增长，微电网所含有的非线性负载会造成较大的电压谐波污染，造成严重的电能质量问题，从而影响设备寿命且造成较严重的输电线路损耗。因此，亟需对非线性负载引起的PCC(电网公共点)电压谐波分量进行抑制，保证微电网的电能质量。

对微电网电能质量做到完善地控制的基础研究主要围绕补偿、抑制的思路进行，传统技术中采用有源滤波器进行微电网环境下的谐波补偿。为了更好地适应微电网环境，有源滤波器采取与分布式电源相结合的方法，在满足后者的正常并网要求的同时兼顾电压补偿和功率因数补偿。然而，这种方式增加了系统的复杂性和成本。

现有技术中通过逆变器自身进行微电网谐波抑制，其通过采取相应的控制策略来降低PCC处的电压谐波失真，以实现DG之间谐波功率的管理。然而，现有的控制策略容易受电网干扰和馈线阻抗失配的影响，从而不能有效地补偿非线性负载引起的电压畸变，难以实现DG间精确的谐波功率分配。

发明内容

本发明提供了一种多逆变系统分布式谐波控制方法、设备及多逆变系统，解决了现有基于逆变器自身来实现微电网谐波抑制的控制策略容易受电网干扰和馈线阻抗失配的影响，从而不能有效地补偿非线性负载引起的电压畸变，难以实现DG间精确的谐波功率分配的技术问题。

本发明第一方面提供一种多逆变系统分布式谐波控制方法，所述多逆变系统包括多个逆变控制单元，每个所述逆变控制单元连接一个三相逆变器，相邻的两逆变控制单元通信连接以形成环形网络，所述方法包括：

逆变控制单元采集所连接的三相逆变器的输出电压和输出电流；

所述逆变控制单元将所采集的输出电压和输出电流进行基波和谐波分离，获得对应的基波和谐波分量；

所述逆变控制单元根据获得的基波电压分量和基波电流分量计算相应的基波有功功率和无功功率，根据所述基波有功功率和无功功率计算得到电压外环参考电压基波分量；

所述逆变控制单元根据获得的谐波电流分量计算预置谐波次数的谐波功率，结合所通信连接的其他逆变控制单元的预置谐波次数的谐波功率，计算得到预置谐波次数的谐波功率均分控制器；

所述逆变控制单元根据所述谐波功率均分控制器，通过PI控制器获取谐波电压增益系数，根据所述谐波电流分量和所述谐波电压增益系数计算得到预置谐波次数的电压外环参考电压谐波分量；

所述逆变控制单元根据所述电压外环参考电压基波分量和所述电压外环参考电压谐波分量计算电压外环参考电压，针对所述电压外环参考电压，采用基于PR控制器的电压外环电流内环双环控制，得到对应的三相逆变桥的控制电压。

根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述将所采集的输出电压和输出电流进行基波和谐波分离，包括：