【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)控制，尤其涉及一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、電力系統(tǒng)建設(shè)向“高比例新能源”和“高比例電力電子”的新型電力系統(tǒng)方向發(fā)生重大轉(zhuǎn)型。并網(wǎng)逆變器作為新能源發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的接口裝置，在分布式能源系統(tǒng)中大量使用。
2、在發(fā)電系統(tǒng)中，由于并網(wǎng)逆變器輸出電壓中含有豐富的高頻開(kāi)關(guān)諧波，抑制并網(wǎng)電流諧波，需要加入一個(gè)高頻濾波器，而lcl濾波器效果相比于l濾波器效果更好，因此在逆變器和電網(wǎng)中間添加一個(gè)lcl型逆變器。lcl濾波器作為一種三階濾波器，它兼顧了lc濾波器的低頻段高效濾波能力，同時(shí)也具備了高頻的衰減能力。但作為一個(gè)三階欠阻尼系統(tǒng)，它表現(xiàn)出固有的諧振峰，嚴(yán)重影響了并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定性，隨之使得發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生諧振。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供了一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法及裝置，以解決由于lcl濾波器存在諧波峰，影響并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的問(wèn)題。
2、第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供了一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，包括：
3、獲取目標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
4、根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和有源阻尼疊加控制環(huán)路，確定并網(wǎng)逆變器的控制信號(hào)；
5、根據(jù)控制信號(hào)，對(duì)目標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行諧振抑制；
6、其中，有源阻尼疊加控制環(huán)路包括電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)；電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)均向并網(wǎng)逆變器中引入與并網(wǎng)逆變器的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的有源阻尼。
7、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，有源阻尼
8、根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和有源阻尼疊加控制環(huán)路，確定并網(wǎng)逆變器的控制信號(hào)，包括：
9、將運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到有源阻尼疊加控制環(huán)路中，基于第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，確定并網(wǎng)逆變器的控制信號(hào)；
10、或者，將運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到有源阻尼疊加控制環(huán)路中，基于第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，確定并網(wǎng)逆變器的控制信號(hào)。
11、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
12、
13、其中，gfb為電容電流反饋環(huán)節(jié)引入的有源阻尼系數(shù)；gff為電容電壓前饋環(huán)節(jié)引入的有源阻尼系數(shù)；c為濾波電容；s為諧振角頻率；gd為發(fā)電系統(tǒng)在pwm電路采樣和計(jì)算過(guò)程中存在的延時(shí)；kpwm為逆變器增益系數(shù)；h1為電容電流反饋引入的有源阻尼系數(shù)；l1為lcl濾波器的逆變側(cè)電感；l2為并網(wǎng)側(cè)電感；lg為電網(wǎng)阻抗。
14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的虛擬阻抗為：
15、
16、其中，虛擬阻抗通過(guò)對(duì)電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)進(jìn)行等效變換確定。
17、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
18、
19、其中，n為一階高通濾波器轉(zhuǎn)折頻率在fs/2情況下所對(duì)應(yīng)的參數(shù)；ωr為固有諧振頻率。
20、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的等效傳遞函數(shù)為：
21、
22、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的有源阻尼疊加控制環(huán)路中，電容電壓前饋環(huán)節(jié)基于第一比例環(huán)節(jié)與微分環(huán)節(jié)串聯(lián)得到。
23、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的有源阻尼疊加控制環(huán)路中，電容電壓前饋環(huán)節(jié)基于第一比例環(huán)節(jié)與等效微分環(huán)節(jié)串聯(lián)得到；其中，等效微分環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)在奈奎斯特頻率內(nèi)一階高通濾波器與第二比例環(huán)節(jié)的串聯(lián)結(jié)構(gòu)等效變換得到。
24、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，運(yùn)行數(shù)據(jù)包括輸入電壓、輸入電流、輸入電流參考值和電網(wǎng)電壓。
25、第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供了一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制裝置，包括：
26、采集模塊，用于獲取目標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
27、計(jì)算模塊，用于根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和有源阻尼疊加控制環(huán)路，確定并網(wǎng)逆變器的控制信號(hào)；
28、控制模塊，用于根據(jù)控制信號(hào)，對(duì)目標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行諧振抑制；
29、其中，有源阻尼疊加控制環(huán)路包括電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)；電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)均向并網(wǎng)逆變器中引入與并網(wǎng)逆變器的諧振頻率相對(duì)應(yīng)的有源阻尼。
30、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法及裝置，考慮到原本的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制電路中的電容電流反饋環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有源阻尼，小于相對(duì)應(yīng)的并網(wǎng)逆變器的諧振頻率，不足以抑制lcl濾波器所帶來(lái)的諧振點(diǎn)偏移。本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例在電容電流反饋環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加了電容電壓前饋環(huán)節(jié)，使電容電流反饋環(huán)節(jié)和電容電壓前饋環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的有源阻尼疊加，增大有源阻尼，以抑制lcl濾波器諧振尖峰，減少其產(chǎn)生的干擾諧波，以解決其所帶來(lái)的諧振點(diǎn)偏移，進(jìn)而抑制發(fā)電系統(tǒng)的諧振，提高發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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1.一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述有源阻尼疊加控制環(huán)路中包括第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)或者第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的虛擬阻抗為：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的等效傳遞函數(shù)為：
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，在所述第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的有源阻尼疊加控制環(huán)路中，所述電容電壓前饋環(huán)節(jié)基于第一比例環(huán)節(jié)與微分環(huán)節(jié)串聯(lián)得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，在所述第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的有源阻尼疊加控制環(huán)路中，所述電容電壓前饋環(huán)節(jié)基于第一比例環(huán)節(jié)與等效微分環(huán)節(jié)串聯(lián)
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)包括輸入電壓、輸入電流、輸入電流參考值和電網(wǎng)電壓。
10.一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制裝置，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述有源阻尼疊加控制環(huán)路中包括第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)或者第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第一內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的虛擬阻抗為：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電系統(tǒng)諧振抑制方法，其特征在于，所述第二內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的等效傳遞函數(shù)為：
7.根...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王磊，蘇燦，程子瑋，周文，張潤(rùn)濤，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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