利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022103832235
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,包括:建立原始光伏逆变器集群并网系统的控制结构和数学模型;

在原始光伏逆变器集群并网系统的控制结构中引入电容电压前馈环路,并在电容电压前馈环路中引入高通滤波器,得到改进的光伏逆变器集群并网系统控制结构;

确定在离散域中,改进的光伏逆变器集群并网系统控制结构的开环及闭环传递函数;

基于开环及闭环传递函数的极点图对高通滤波器所涉及的参数进行选取,以减少高通滤波器对高频分量的影响,并抑制电容电压前馈环路中的低频分量;

原始光伏逆变器集群并网系统为单台逆变器与LCL滤波器连接的并网系统,其数学模型的构建过程为:确定忽略寄生电感后频域下的原始光伏逆变器集群并网系统的数学模型:vi_abc(s)=sL1ii_abc(s)+vC_abc(s)vC_abc(s)=sLxig_abc(s)+vg_abc(s)ii_abc(s)=sCfvC_abc(s)+ig_abc(s)Lx=L2+Lg

其中,vi_abc(S)、ii_abc(S)为逆变器的输出相电压和电流;vg_abc(S)、ig_abc(S)为电网侧相电压和电流;vC_abc(S)为滤波电容Cf的电压;L2为光伏逆变器集群并网系统中LCL滤波器的电网侧电感;Lg为电网侧阻抗;

通过Clark变化得到αβ坐标系下的原始光伏逆变器集群并网系统的数学模型:

2.根据权利要求1所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,在电容电压前馈环路中引入高通滤波器的过程,包括:在电容电压前馈环路中,引入频域中的高通滤波器;

通过Tustin离散性方法,得到离散后的高通滤波器。

3.根据权利要求2所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,高通滤波器在频域中的表达式为:其中,H是高通滤波器的增益系数,ωc是高通滤波器的截止频率,s是频域中函数的变量符号。

4.根据权利要求3所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,离散后的高通滤波器的表达式为:其中,Ts为控制周期,z表示离散域中函数的变量符号。

5.根据权利要求4所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,高通滤波器的截止频率ωc的取值范围为:

0.5ωres_min≤ωc≤0.7ωres_min;

其中,ωres_min为考虑了电网侧电感Lg的LCL滤波器的最小谐振频率。

6.根据权利要求4所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,高通滤波器的增益系数H通过极点图确定,取值为0.5。

7.根据权利要求4所述的一种基于电容电压前馈的光伏逆变器集群谐振抑制方法,其特征在于,改进的光伏逆变器集群并网系统控制结构的开环及闭环传递函数的表达式为:其中,

ωres为光伏逆变器集群并网系统中LCL滤波器的谐振角频率,其表达式为: