一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法
专利汇可以提供一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于微 电网 领域逆变电源领域，涉及低压阻性环境下逆变器功率输出控制与保护，具体为一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法，解决了背景技术中的问题，本发明中所述PQ功率解耦控制、所述暂态限流控制、所述稳态均流控制和所述功 角 协同控制下得到的所有 开关 管abc三相的矩形脉冲触发 信号 作用于三相斩波桥，进而实现了对低压微网下逆变器的功率控制。本发明在逆变器解耦下垂控制 基础 上构造了自适应虚拟阻抗，并据其变化强度调节功角进行协同控制，提高了逆变器并网时的功率均分程度与限流 稳定性 。，下面是一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法，其特征在于，具体包括PQ功率解耦控制；
所述PQ功率解耦控制为：采集三相斩波桥交流侧的输出电压信号Vo,abc与输出电流信号io,abc，然后对Vo,abc和io,abc分别进行Park变换得到d轴电压Vod、q轴电压Voq、d轴电流iod和q轴电流ioq，Park变换所需相角为逆变器输出相角θ；将d轴电压Vod、q轴电压Voq、d轴电流iod和q轴电流ioq通过截止频率为ωc的低通滤波器，滤波后得到有功功率 无
功功率 其中s为频域拉普拉斯变换；对有功功率P和无功功率Q进行
解耦下垂控制，其中下垂系数为m和n，线路阻抗比为r；逆变器的额定角速度ωref与rn乘以无功功率Q的值之和减去m乘以有功功率P后再减去修正角速度Δω得到角速度参考值ω，即ω＝ωref-mP+rnQ-Δω，角速度参考值ω经过积分器得到逆变器输出相角θ；微网的电压值V0减去rm乘以有功功率P后再减去n乘以无功功率Q再减去d轴虚拟阻抗压降Ed,vi得到逆变器d轴输出电压跟踪值 即 逆变器q轴输出电压参考值 减去虚拟阻
抗形成的q轴压降Eq,vi得到逆变器q轴输出电压跟踪值 其中逆变器q轴输出电压参考值是根据应用场合设计的，且令 将逆变器d轴输出电压跟踪值 与d轴电压Vod、负的q轴虚拟阻抗压降Eq,vi与q轴电压Voq分别作差经过逆变器电压、电流双环控制得到开关管控制信号dq，开关管控制信号dq再经过反Park变换得到开关管abc正弦信号，反Park变换所需相角为逆变器输出相角θ，最后经过SPWM触发器，得到所有开关管abc三相的矩形脉冲触发信号；
其中所述d轴虚拟阻抗压降Ed,vi和所述q轴虚拟阻抗压降Eq,vi是通过暂态限流控制和稳态均流控制得到的,所述修正角速度Δω是通过功角协同控制得到的；
所述暂态限流控制为：将d轴电流iod经过截止频率为ωc,hpf的高通滤波器再乘以高次抑制电阻 的值和q轴电流ioq经过截止频率为ωc,hpf的高通滤波器再乘以高次抑制电抗的值相减得到d轴高次抑制压降 即 将d轴电流iod经过
截止频率为ωc,hpf的高通滤波器再乘以的高次抑制电抗 值和q轴电流ioq经过截止频率为ωc,hpf的高通滤波器再乘以高次抑制电阻 的值相加得到q轴高次抑制压降
所述截止频率为ωc,hpf、高次抑制电阻 高次抑制电抗
是根据应用场合设计的， 将d轴电流iod和q轴电流ioq的瞬时有效值减去逆变
器的额定电流Ithresh，再取大于零的部分，即为逆变器输出电流超出逆变器额定流量部分，再乘以限负荷阻抗比例增益 得到限负荷虚拟电阻 即
限负荷虚拟电阻 乘以1/r得到限负荷虚拟电抗 即
所述限负荷阻抗比例增益 是根据应用场合设计的；将限负荷虚拟电阻 乘
以d轴电流iod的值减去q轴电流ioq乘以限负荷虚拟电抗 的值得到d轴限负荷压降 即将q轴电流ioq乘以限负荷虚拟电阻 的值加上d轴电流iod乘以d轴电流iod
得到q轴限负荷压降 即 d轴限负荷压降 加上d轴高次抑制压降 得
到d轴总暂态限流控制压降，q轴限负荷压降 加上q轴高次抑制压降 得到q轴总暂态限流控制压降；
所述稳态均流控制为：中央控制器向逆变器发送功率指令信号P*/Q*，将逆变器的有功功率P与中央处理器发送给逆变器的有功功率参考值P*相减的值再除以逆变器的有功功率P，再经过一个比例系数为Ki·P的积分器得到馈线修正电阻 将逆变器的有功功率P与中央处理器发送给逆变器的有功功率参考值P*相减的值再除以逆变器的有功功率P，再经过一个比例系数为Ki·Q的积分器得到馈线修正电抗 所述比例系数Ki·P是根据应
用场合设计的，且Ki·Q＝Ki·P/r；所述Q*为中央处理器发送给逆变器的有功功率参考值；将d轴电流iod乘以馈线修正电阻 的值减去q轴电流ioq乘以馈线修正电抗 的值得到d轴稳态均流压降 即 将q轴电流ioq乘以馈线修正电阻 的值减去d轴电流
iod乘以馈线修正电抗 的值得到q轴稳态均流压降
所述d轴虚拟阻抗压降Ed,vi则为d轴总暂态限流控制压降与d轴稳态均流压降 之和，即 所述q轴虚拟阻抗压降Eq,vi则为q轴总暂态限流控制压降与q轴稳态
均流压降 之和，即
所述功角协同控制为：将限负荷虚拟电阻 与馈线修正电阻 相加的值经过一个比例系数为Kp·δ的微分器后，再经过截止频率为2π的低通滤波器得到修正角速度Δω；所述比例系数为Kp·δ是根据应用场合设计的；
最终通过所述PQ功率解耦控制、所述暂态限流控制、所述稳态均流控制和所述功角协同控制下得到的所有开关管abc三相的矩形脉冲触发信号作用于三相斩波桥，进而实现了对低压微网下逆变器的功率控制。
一种基于自适应虚拟阻抗的低压微网逆变器的控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
功率P和无功功率Q进行解耦下垂控制，其中下垂系数为m和n，线路阻抗比为r；逆变器的额定角速度ωref与rn乘以无功功率Q的值之和减去m乘以有功功率P后再减去修正角速度Δω得到角速度参考值ω，即ω＝ωref-mP+rnQ-Δω，角速度参考值ω经过积分器得到逆变器输出相角θ；微网的电压值V0减去rm乘以有功功率P后再减去n乘以无功功率Q再减去d轴虚拟阻抗压降Ed,vi得到逆变器d轴输出电压跟踪值 即 逆变器q轴输出
电压参考值 减去虚拟阻抗形成的q轴压降Eq,vi得到逆变器q轴输出电压跟踪值 其中逆变器q轴输出电压参考值 是根据应用场合设计的，且令 将逆变器d轴输出电压跟踪值 与d轴电压Vod、负的q轴虚拟阻抗压降Eq,vi与q轴电压Voq分别作差经过逆变器电压、电流双环控制得到开关管控制信号dq，开关管控制信号dq再经过反Park变换得到开关管abc正弦信号，反Park变换所需相角为逆变器输出相角θ，最后经过SPWM触发器，得到所有开关管abc三相的矩形脉冲触发信号；
是根据应用场合设计的， 将d轴电流iod和q轴电流ioq的瞬时有效值减去逆变器的额定电流Ithresh，再取大于零的部分，即为逆变器输出电流超出逆变器额定流量部分，再乘以限负荷阻抗比例增益 得到限负荷虚拟电阻 即
限负荷虚拟电阻 乘以1/r得到限负荷虚拟电抗 即 所述限负荷阻抗比例增
益 是根据应用场合设计的；将限负荷虚拟电阻 乘以d轴电流iod的值减去q轴电流ioq乘以限负荷虚拟电抗 的值得到d轴限负荷压降 即 将q轴电流ioq乘以
限负荷虚拟电阻 的值加上d轴电流iod乘以d轴电流iod得到q轴限负荷压降 即d轴限负荷压降 加上d轴高次抑制压降 得到d轴总暂态限流控制压降，
q轴限负荷压降 加上q轴高次抑制压降 得到q轴总暂态限流控制压降；
流iod乘以馈线修正电抗 的值得到q轴稳态均流压降
具体实施方式
垂控制，其中下垂系数为m和n，线路阻抗比为r；逆变器的额定角速度ωref与rn乘以无功功率Q的值之和减去m乘以有功功率P后再减去修正角速度Δω得到角速度参考值ω，即ω＝ωref-mP+rnQ-Δω，角速度参考值ω经过积分器得到逆变器输出相角θ；微网的电压值V0减去rm乘以有功功率P后再减去n乘以无功功率Q再减去d轴虚拟阻抗压降Ed,vi得到逆变器d轴输出电压跟踪值 即 逆变器q轴输出电压参考值 减去虚拟阻抗形
成的q轴压降Eq,vi得到逆变器q轴输出电压跟踪值 其中逆变器q轴输出电压参考值 是根据应用场合设计的，且令 将逆变器d轴输出电压跟踪值 与d轴电压Vod、负的q轴虚拟阻抗压降Eq,vi与q轴电压Voq分别作差经过逆变器电压、电流双环控制得到开关管控制信号dq，开关管控制信号dq再经过反Park变换得到开关管abc正弦信号，反Park变换所需相角为逆变器输出相角θ，最后经过SPWM触发器，得到所有开关管abc三相的矩形脉冲触发信号；
抑制电抗 是根据应用场合设计的， 将d轴电流iod和q轴电流ioq的瞬时有效值减去逆变器的额定电流Ithresh，再取大于零的部分，即为逆变器输出电流超出逆变器额定流量部分 ，再 乘以 限 负 荷阻 抗比 例增 益 得到 限 负 荷虚 拟电 阻 即
限负荷虚拟电阻 乘以1/r得到限负荷虚拟电抗 即
所述限负荷阻抗比例增益 是根据应用场合设计的；将限负荷虚拟电阻 乘
以d轴电流iod的值减去q轴电流ioq乘以限负荷虚拟电抗 的值得到d轴限负荷压降 即将q轴电流ioq乘以限负荷虚拟电阻 的值加上d轴电流iod乘以d轴电流iod
得到q轴限负荷压降 即 d轴限负荷压降 加上d轴高次抑制压降 得
到d轴总暂态限流控制压降，q轴限负荷压降 加上q轴高次抑制压降 得到q轴总暂态限流控制压降；在暂态情况下，为尽可能利用逆变器的快速爬坡特性，只对过流部分进行控制；暂态时，会有冲击电流，对冲击电流进行高通滤波，能够得到此条件下会有的冲击信号，经过比例调制，转变为限制逆变器输出的电压降，能够有效降低冲击电流幅值；同时，对冲击后的过流部分经过比例调节为虚拟阻抗，能够大幅度降低过流幅值；
电流乘以馈线修正电抗 的值得到q轴稳态均流压降
对各微源进行调度调节，此时，逆变器会接受到功率指令信号P*/Q*；将逆变器输出口测量得到的瞬时功率经过低通滤波器，与指令信号相减，并对误差进行积分，得到馈线修正阻抗；
当外部联络信号丢失或损坏，导致馈线修正阻抗闭锁保持原样，却不会影响系统的稳定运行，适用于复杂的网络结构；
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