一种提高微网系统电能质量的控制方法

摘要

本发明公开了一种提高微网系统电能质量的控制方法，通过对并网变换器进行控制和对电能质量补偿器进行设计达到维持直流电压恒定、补偿电网无功功率以及抑制电流谐波的目的。本发明方法，在GCC控制系统中采用直流母线电压外环、αβ电流内环的双重控制策略，能保持直流母线电压恒定、抑制母线纹波；电能质量补偿器的设计，采用一种利用时变周期信号的重复控制来抑制谐波电流和无功电流的新型控制策略，能够达到抑制谐波电流和无功电流的目的。

主权项

一种提高微网系统电能质量的控制方法，其特征在于：该微网系统包括三相交流电网I(1)、Δ/Y连接的三相隔离变压器(2)、并网变换器(3)、直流母线电压u_dc(4)、三相交流电网II(5)和电能质量补偿器(6)，三相交流电网I(1)的电流为i′_1a、i′_1b和i′_1c，三相交流电网II(5)的电流为i_2a、i_2b和i_2c；其特征在于：通过对并网变换器(3)进行控制和对电能质量补偿器(6)进行设计达到维持直流电压恒定、补偿电网无功功率以及抑制电流谐波的目的，具体为：对并网变换器(3)进行控制：采用直流母线电压外环、αβ电流内环的双重控制策略；直流母线电压外环采用PI控制器，PI控制器的输出控制量经过dq/αβ变换后，再分别与反馈的αβ电流做差，得到的差值Δi_αβ通过电流环控制器G_i后输出αβ轴电压参考值和将电压参考值和与实际电压值u_α和u_β进行比较得到误差信号Δu_α和Δu_β，将误差信号Δu_α和Δu_β经过PI调节进而通过PWM调制控制开关管通断，从而保持直流母线电压恒定，以抑制母线纹波；对电能质量补偿器(6)进行设计：基于位置域的重复控制器进行设计，首先对三相隔离变压器(2)的输出电流i_1a、i_1b和i_1c进行abc/αβ变换得到i_1α和i_1β，将i_1α和i_1β表示为i_1αβ(t)，对i_1αβ(t)进行拉普拉斯进行拉普拉斯变换得到i_1αβ(s)，将i_1αβ(s)与y(s)做差得到e(s)，对e(s)进行拉普拉斯逆变换得到e(t)；然后设定有线性算子T与逆算子T^‑1，计算再通过k_RP调节闭环系统的收敛速度得到θ为发电系统位置信息；D(θ)为时滞环节，Q(θ)为低通滤波器；接着对u(t)进行拉普拉斯变换得到u(s)，经过串联补偿器C(s)控制P(s)得到y(s)，P(s)为控制对象；最后对y(s)进行拉普拉斯逆变换得到i′_1αβ(t)，即得到i′_1α(t)和i′_1α(t)；再对i′_1α(t)和i′_1α(t)进行abc/αβ变换得到i′_1a、i′_1b和i′_1c，以i′_1a、i′_1b和i′_1c作为三相交流电网I(1)的电流。