CN115498657B 一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方法 （合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)）

一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方法本发明提供了一种提高并网逆变器稳定性路引入的低频振荡问题以及强电网下由交流侧滤波器谐振参数及系统延时间引入的高频振荡波电容电压以比例-积分-微分的形式前馈至dq拟导纳设计方法，解耦导纳参数对工作点的检2坐标系下变量转化为两相同步旋转坐标系dq轴变量电压dq轴变量电压经过锁相环步骤3：根据步骤2所得的交流侧电容电压相角θ,经Park变换将步骤1采集的三相静止坐标系下逆变器侧电感L1的电流变量转化为两相同步旋转坐标系dq轴变量电流说、说:VFF和基于交流侧电容电压的虚拟导纳得到逆变器控制信号所述逆变器控制信ggωVFF)为交流侧电压前馈低通滤波器，ωVFF为前馈低通滤波器带宽，r%,(S)和YB,S)分别为步骤6：根据步骤2所得到的交流侧电容电压相角θ,将步骤4所得的逆变器控制信号经Park反变换得到三相静止坐标系控制信号3述步骤2中的所述交流侧电容电压相角θ计算公式为：kf=04多篇学术论文进行分析并提出解决方案，例如：“Input-AdmittanceCalculationandShapingforControlledVoltage-SourceConverters”,L.Harnefors,M.Bongiorno,S.Lundberg,IEEETransactionsonIndustrialElectronics,vol.54,pp.3323-3334,3334页)的文章通过详细分析了多种控制环路及系统延时在逆变器输出导纳种引入的负阻尼效应，及其之间的耦合影响，但并未提出补偿方案；“Passivity-BasedControllerDesignofGrid-ConnectedVSCsforPreventionofElectricalResonanceInstability”,L.Harnefors,A.YeImprovementforThree-PhaseGrid-ConnectedConvertersThroughImpedance工作点，且忽略了交流侧电压前馈的影响；“ImprovedDesignofPLLControllerforIEEETransactionsonPow5[0006](1)不同频段的阻尼及其补偿设计存在耦合影响，电压前馈环路的设计能够影响到低频至高频的阻尼特性，现有方案未能将不同频段的阻尼统一在同一个框架下进行设[0007](2)鉴于逆变器部分控制环路的非线性影响，对低频负阻尼的补偿方案的参数设静止坐标系下变量转化为两相同步旋转坐标系dq轴变量电压dq轴变量电压经过锁[0013]步骤3：根据步骤2所得的交流测电容电压相角θ,经Park变换将步骤1采集的三相r%,步骤2和步骤3所得的交流侧滤波电压前馈VFF和基于交流侧电容电压的虚拟导纳得到逆变器控制信号所述逆变器Gncc(s)=k$"+k"/s为电流环PI控制器，为电流环比例调节系数，为电流环积分调节系数，GVFF(s)=6[0022]步骤6：根据步骤2所得到的交流测电容电压相角[0036]kf=0[0038]其中，k为q轴施加虚拟电感的系数根据变流器等效导纳q轴频域阻尼特性进行7[0044]1、本发明将控制环路引入的中低频负阻尼和由系统延时引入的高频负阻尼统一虚拟电气元件的参数设计可以灵活补偿不同频段[0056]步骤1：采集逆变器侧电感L1的电流以及交流侧滤波电容C的电压静止坐标系下变量转化为两相同步旋转坐标系dq轴变量电压dq轴变量电压经过锁8[0060]其中，Gnu(S)=K⃞+K"/S为锁相环PI控制器，为锁相环比例调节系数，gg0.36,kfl=40,ωg＝100πrad/s。[0061]步骤3：根据步骤2所得的交流测电容电压相角θ,经Park变换将步骤1采集的三相静止坐标系下逆变器侧电感L1的电流变量转化为两相同步旋转坐标系dq轴变量电流压前馈VFF和基于交流侧电容电压的虚拟导纳得到逆变器控制信号所述逆变器Gacc(s)=k$"+kf"/s为电流环PI控制器，为电流环比例调节系数，kfc为电流环积分调节系数，GVFF(s)=ωVFF/(s+ωVFF)为交流侧电压前馈低通滤波器，9[0079]kf=0[0086]步骤6：根据步骤2所