【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网供电，尤其指一种基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法及系统。
技术介绍
1、配电网的所有电能质量问题中，电压谐波的影响尤为严重。配电网中大量分布式电源都通过以电力电子变换装置构成的逆变器为接口接入配电网，而逆变器由于采用高频pwm控制，在完成直流到交流逆变的同时会产生大量高频电流谐波另外，还大量存在着以电力电子装置构成的诸如整流器、变频器等非线性负荷，这进一步加剧了配电网中的电压谐波含量。谐波的存在大大降低了配电网电能质量，严重时会损坏配电网中的用电设备，影响用户的正常运行，甚至会带导致配电网出现串联谐振或并联谐振，进一步放大谐波电流，引发严重事故。
2、现有技术中针对配电网电压谐波问题提出了通过一个dg或多个dg共同治理谐波等方法，但多针对电流型谐波源，较少涉及电压型谐波源，在电流型谐波治理方面，现有技术中提出了一种多谐振控制器的谐波抑制方法，其削弱各次谐波的条件是控制器的增益需较大，而过大的增益对控制系统稳定带来挑战。也有现有技术提出了一种谐波电流旁路法来抑制配电网电压中谐波成分，提出将负载中的谐波电流通过旁路分流掉，但其参数选取偏复杂，需要合理权衡参数才能达到较好效果。
3、还有现有技术提出将dg输出电压变换到d-q坐标系下进行pi控制，将输出量中的各次谐波分别提取出来，将各次频率的谐波量经过旋转坐标变换转化为直流量后再送入pi控制器控制，其控制框图如图1所示。该控制方法的思想是在基波电压电流控制环的基础上，增加5、7、11次等谐波电压环控制。5次谐波经过-5wt负序
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案，一种基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法：通过对vsg添加虚拟谐波阻抗，并基于多谐振pr控制器对vsg输出电压基波和各次谐波进行跟踪，以减小输出电压中的谐波成分。
3、其中，对于具有电压源特性的谐波源负载，使vsg输出谐波阻抗在各个谐波频率处的阻值为0，并满足：
4、yoh(s)＞＞yl+yvh (1)。
5、其中，对于具有电流源特性的谐波源负载，通过对vsg添加虚拟谐波阻抗以减小vsg的谐波阻抗，并满足：
6、uo＝gv(s)uref-zof(s)iof-(gv(s)zvir(s)+zoh(s))ioh (2)。
7、优选地，通过反馈负载电流的方式来实现对vsg添加虚拟谐波阻抗，并且所添加的虚拟谐波阻抗取为带有容性的电容。
8、更优选地，使vsg的输出阻抗近似为滤波电感l，在低频域范围内忽略滤波电容c的影响，并引入虚拟电容co，使得vsg的输出阻抗zo(s)为：
9、
10、更优选地，使谐波电流在vsg的输出阻抗上的谐波压降最小时，通过下式选取虚拟电容co的值：
11、
12、式(4)中，i1h＝ih/i1是关于基波电流i1归一化后的h次谐波电流ih，忽略高于n(n为奇数)次的谐波电流，定义如下函数：
13、
14、通过使co满足下式来使函数f(co)的取值最小：
15、
16、优选地，当负载电流谐波成分已知时，所述电容的值为：
17、
18、式中，i1h＝ih/i1是关于基波电流i1归一化后的h次谐波电流ih，似l为vsg的输出阻抗近值。
19、更优选地，当负载电流谐波成分未知时，假设偶数次谐波都为0，奇数次谐波平均分布，所述电容的值为：
20、
21、更优选地，当负载为非线性时，电压环比例增益函数gu(s)采用多谐振pr控制器，其传递函数为：
22、
23、式中，kp为多谐振pr控制器的比例系数，wch为多谐振pr控制器的截止频率，krh为谐振系数，wh为谐振频率。
24、另外，基于上述控制方法，本专利技术还提供一种基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制系统，其包括：
25、计算单元：用于对vsg添加虚拟谐波阻抗；
26、控制单元：基于多谐振pr控制器对vsg输出电压基波和各次谐波进行跟踪。
27、本专利技术的有益效果在于：通过对vsg添加虚拟谐波阻抗，并基于多谐振pr控制器对vsg输出电压基波和各次谐波进行跟踪，可大大减小vsg在各次谐波频率处的输出阻抗值，在明显降低控制器的增益的同时就能取得较好的谐波抑制效果，使得vsg在非线性负载下能输出谐波含量少的电压，可有效改善馈线互联过程中支撑装备电能质量。
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1.基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：通过对VSG添加虚拟谐波阻抗，并基于多谐振PR控制器对VSG输出电压基波和各次谐波进行跟踪，以减小输出电压中的谐波成分。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：对于具有电压源特性的谐波源负载，使VSG输出谐波阻抗在各个谐波频率处的阻值为0，并满足：
3.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：对于具有电流源特性的谐波源负载，通过对VSG添加虚拟谐波阻抗以减小VSG的谐波阻抗，并满足：
4.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：通过反馈负载电流的方式来实现对VSG添加虚拟谐波阻抗，并且所添加的虚拟谐波阻抗取为带有容性的电容。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：使VSG的输出阻抗近似为滤波电感L，在低频域范围内忽略滤波电容C的影响，并引入虚拟电容Co，使得VSG的输出阻抗Zo(s)为：p>
6.根据权利要求5所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：使谐波电流在VSG的输出阻抗上的谐波压降最小时，通过下式选取虚拟电容Co的值：
7.根据权利要求6所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：
8.根据权利要求6所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制方法，其特征在于：当负载为非线性时，电压环比例增益函数GU(s)采用多谐振PR控制器，其传递函数为：
10.一种基于虚拟谐波阻抗与多谐振PR控制器的谐波抑制系统，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法，其特征在于：通过对vsg添加虚拟谐波阻抗，并基于多谐振pr控制器对vsg输出电压基波和各次谐波进行跟踪，以减小输出电压中的谐波成分。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法，其特征在于：对于具有电压源特性的谐波源负载，使vsg输出谐波阻抗在各个谐波频率处的阻值为0，并满足：
3.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法，其特征在于：对于具有电流源特性的谐波源负载，通过对vsg添加虚拟谐波阻抗以减小vsg的谐波阻抗，并满足：
4.根据权利要求1所述的基于虚拟谐波阻抗与多谐振pr控制器的谐波抑制方法，其特征在于：通过反馈负载电流的方式来实现对vsg添加虚拟谐波阻抗，并且所添加的虚拟谐波阻抗取为带有容性的电容。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟谐波阻抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：何西，向亮，袁申，唐骏文，戴俊杰，李伟，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：
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