(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211191881.0 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 310002 浙江省杭州市上城区南复路1 号水澄大厦 申请人 浙江大学 (72)发明人 朱克平　何英静　汤东升　王科丁　 沈舒仪　李帆　胡鹏飞　于彦雪　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 郑海峰 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02M 7/537(2006.01)H02M 1/12(2006.01) H02M 1/00(2007.01) H02M 1/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐 振抑制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于序导纳重塑的并网 逆变器低频谐振抑制方法， 属于新能源并网逆变 器稳定控制技术领域。 根据谐波线性化建模过 程， 建立并网逆变器的序导纳模型， 基于所建立 的序导纳模 型， 通过引入交轴电压前馈控制来抵 消锁相环控制参数对并网逆变器低频谐振的影 响， 以及通过引入采样电压前馈控制来补偿相 位， 进而通过交轴和采样电压前馈联合控制达到 序导纳重塑的目的， 抑制并网逆变器输出阻抗和 电网线路阻抗交互引起的谐振问题； 且本发明所 设计的前馈控制系数不依赖于电网阻抗、 锁相环 控制器、 电流控制器等系统参数， 便于实际应用， 进而保障新能源并 网的稳定运行。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115441505 A 2022.12.06 CN 115441505 A 1.一种基于序导纳重塑的并 网逆变器低频谐振抑制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一， 根据谐波线性化建模过程， 建立并网逆变器的序导纳模型， 根据序导纳模型的 频率特性曲线获取序导纳的频率耦合特性和阻尼特性； 步骤二， 根据步骤一所述的序导纳的频率耦合特性和阻尼特性， 设计交轴电压前馈控 制方法， 建立引入交轴电压前馈控制后的序导纳模型； 步骤三， 基于步骤二所建立的引入交轴电压前馈控制后的序导纳模型， 选取能够完全 抵消锁相环控制参数对并 网逆变器低频谐振影响的交轴电压前馈控制系数； 步骤四， 在引入交轴电压前馈控制的前提下， 设计基于低通滤波器的采样电压前馈控 制方法对并网逆变器进行相位补偿， 建立叠加采样电压前馈控制后的序导纳模型， 作为重 塑后的序导纳模型； 步骤五， 基于步骤四所建立的重塑后的序导纳模型， 根据低通滤波器截止频率变化对 重塑后序导纳的频率特性的影响关系， 选取兼顾相位裕度和幅值裕度的截止频率， 使得重 塑后的等效正序导纳比满足Nyquist稳定判据， 实现对并 网逆变器低频谐振的完全抑制。 2.根据权利要求1所述的基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐振抑制方法， 其特征在 于， 步骤一所述的谐波 线性化建模过程 为： 首先， 在并网逆变器系统中的公共耦合点处对其中一个逆变器施加频率为fp的正序小 信号电压扰动Vp和频率为fn的负序小信号电压扰动Vn， 另一个逆变 器正常运行； 然后， 根据两台逆变器的并网电压和并网电流之差， 得到小信号电压扰动Δu和小信号 电流响应Δi， 根据Δu和Δi的离散傅里叶变换分析结果， 得到频域内施加扰动的一台逆变 器在正序电压扰动下的正序电流响应Ip和负序电压扰动下的负序电流响应In， 以及在耦合 频率(fp‑2f1)处的正序耦合电流响应Inp和在耦合频率(fn+2f1)处的负序耦合电流响应Ipn； 其中， f1是逆变器正常工作频率； 最后， 计算正序导纳Yp＝‑Ip/Vp和正序耦合导纳模型Jp＝‑Inp/Vp， 以及负序导纳Yn＝‑ In/Vn和负序耦合 导纳模型Jn＝‑Ipn/Vn。 3.根据权利要求1或2所述的基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐振抑制方法， 其特征 在于， 步骤一中所述的并 网逆变器的序导纳模型表示 为： 其中， Yp(s)、 Yn(s)分别为正序导纳和负序导纳， Jp(s)、 Jn(s)分别为正序耦合导纳模型 和负序耦合导纳模型， P1(s)、 P2(s)描述滤波电路， Tpll为锁相环控制的传递函数， Gv(s)为电 压采样函数， Hr为电流控制器， Gd(s)为系统延迟， Gi(s)为电流采样函数， s为拉普拉斯算子， j为虚数单位， ω1为基波角频率， I1为基波电流响应的幅值， f为实际频率， fp为正序电压扰权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115441505 A 2动频率， fn为负序电压扰动频率， f1是逆变器正常工作频率。 4.根据权利要求1所述的基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐振抑制方法， 其特征在 于， 步骤二中所述的引入交轴电压前馈控制后的序导纳模型为： 其中， 分别为引入交轴电压前馈控制后的正序导纳和负序导纳， 分别为引入交轴电压前馈控制后的正序耦合导纳模型和负序耦合导纳模型， Kq为交轴电压前馈控制系数， P1(s)、 P2(s)描述滤波电路， Tpll为锁相环控制的传递函数， Gv (s)为电压采样函数， Hr为电流控制器， Gd(s)为系统延迟， Gi(s)为电流采样函数， s为拉普拉 斯算子， j为虚数单位， ω1为基波角频率， I1为基波电流响应的幅值， V1为基波电压的幅值， f 为实际频率， fp为正序电压扰动频率， fn为负序电压扰动频率， f1是逆变器正常工作频率。 5.根据权利要求1或4所述的基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐振抑制方法， 其特征 在于， 步骤三所述的能够完全抵消锁相环控制参数对并网逆变器低频谐振影响的交轴电压 前馈控制系数为： Kq＝I1/V1 其中， Kq表示交轴电压前馈控制系数， I1为基波电流响应的幅值， V1为基波电压的幅值。 6.根据权利要求1所述的基于序导纳重塑的并网逆变器低频谐振抑制方法， 其特征在 于， 步骤四所述的重塑后的序导纳模型为： 其中， 分别为重塑后的正序导纳和负序导纳， 分别为重塑后 的正序耦合导纳模 型和负序耦合导纳模型， Kg(s)为采样电压前馈控制系数， P1(s)、 P2(s)描 述滤波电路， Tpll为锁相环控制的传递函数， Gv(s)为电压采样函数， Hr为电流控制器， Gd(s) 为系统延迟， Gi(s)为电流采样函数， s为拉普拉斯算子， j为虚数单位， ω1为基波角频率， I1权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115441505 A 3