(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 202211242966.7 (22)申请日 2022.10.11 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 董旭柱　路晓庆　蒋屹新　张宇南　 杨涛　匡晓云　许爱东　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 李伟贤 (51)Int.Cl. H02J 3/01(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01) H02M 7/537(2006.01)H02M 1/08(2006.01) H02M 1/00(2007.01) (54)发明名称 一种多逆变系统分布式谐波控制方法、 设备 及多逆变系统 (57)摘要 本发明涉及微电网控制技术领域， 公开了一 种多逆变系统分布式谐波控制方法、 设备及多逆 变系统。 本发 明相邻两逆变控制单元连接以形成 环形网络， 在进行谐波控制时， 由逆变控制单元 逆变器的输出电压和输出电流进行基波和谐波 分离， 基于所得基波分量计算电压外环参考电压 基波分量， 根据谐波电流分量计算谐波功率， 结 合通信连接的其他单元的谐波功率计算谐波功 率均分控制器， 以计算谐波电压增益系数， 根据 该系数和谐波电流分量得到电压外环参考电压 谐波分量， 由此进行电压外环参考电压计算， 根 据该参考电压得到对应三相逆变桥的控制电压。 本发明能够不受电网干扰和馈线阻抗失配的影 响， 补偿非线性负载引 起的电压畸变， 实现DG间 精确的谐波功率分配 。 权利要求书5页 说明书20页 附图8页 CN 115528691 A 2022.12.27 CN 115528691 A 1.一种多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述多逆变系统包括多个逆变 控制单元， 每个所述逆变控制单元连接一个三相逆变器， 相邻的两逆变控制单元通信连接 以形成环形网络， 所述方法包括： 逆变控制单 元采集所 连接的三相逆变 器的输出电压和输出电流； 所述逆变控制单元将所采集的输出电压和输出电流进行基波和 谐波分离， 获得对应的 基波和谐波分量； 所述逆变控制单元根据获得的基波电压分量和基波电流分量计算相应的基波有功功 率和无功 功率， 根据所述基波 有功功率和无功 功率计算得到电压 外环参考电压基波分量； 所述逆变控制单元根据获得的谐波电流分量计算预置谐波次数的谐波功率， 结合所通 信连接的其他逆变控制单元的预置谐波次数的谐波功率， 计算得到预置谐波次数的谐波功 率均分控制器； 所述逆变控制单元根据 所述谐波功率均分控制器， 通过PI控制器获取谐波电压增益系 数， 根据所述谐波电流分量和所述谐波电压增益系数计算得到预置谐波次数的电压外环参 考电压谐波分量； 所述逆变控制单元根据所述电压外环参考电压基波分量和所述电压外环参考电压谐 波分量计算电压外环参考电压， 针对所述电压外环参考电压， 采用基于PR控制器的电压外 环电流内环双环控制， 得到对应的三相逆变桥的控制电压 。 2.根据权利要求1所述的多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述将所采集 的输出电压和输出电流进行基波和谐波分离， 包括： 将所采集的输出电压的A相电压通过锁相环以获取角频率ω， 将所采集的输出电流通 过C32矩阵变换到α β 坐标系中， 得到直流分量 和 根据锁相环的实时相位ωt， 通过变 换矩阵Cα β‑dq对所述直流分量 和 计算， 得到相应的d轴电流和q轴电流， 通过低通滤波 器分离出对 应dq轴电流的直流分量， 将得到的dq轴电流的直流分量 经过逆变换矩阵Cdq‑α β变 换， 得到相应的基波电流分量； 根据锁相环的实 时谐波相位hωt， 通过变换矩阵Cα β‑dqh对所述直流分量 和 计算， 得到相应的d轴电流和q轴电流， 通过低通滤波器分离出对应dq轴电流的直流分量， 将得到 的dq轴电流的直流分量经过逆变换矩阵Cdqh‑α β变换， 得到相应的预置谐波次数的谐波电流 分量， 其中h表示预置谐波次数。 3.根据权利要求2所述的多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述根据获得 的基波电压分量和基波电流分量计算相应的基波 有功功率和无功 功率， 包括： 按照下列公式计算基波 有功功率和无功 功率： 式中， Pi表示第i个逆变控制单元计算的基波有功功率， Qi表示第i个逆变控制单元计算 的基波无功功率， ωc为低通滤波器的截止频率， s为复频率， 表示第i个逆变控制单元 所连接的三相逆变器输出的基波电压分量在α β 坐 标系α 轴上的变换值， 表示第i个逆变 控制单元所连接的三相逆变器输出 的基波电压分量在α β 坐标系β轴上的变换值， 表示权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115528691 A 2第i个逆变控制单元所连接的三相逆变器输出的基波电流分量在α β 坐标系α轴上的变换值， 表示第i个逆变控制单元所连接的三相逆变器输出的基波电流分量在α β 坐标系β轴上 的变换值。 4.根据权利要求3所述的多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述根据 所述 基波有功功率和无功 功率计算得到电压 外环参考电压基波分量， 包括： 计算第i个逆变控制单 元的基波 有功功率协同控制器： 式中， ui表示第i个逆变控制单元的基波有功功率协同控制器， Ci为耦合增益， 表示 的是第i个逆变控制单元的基波有功下垂系数， 表示的是第j个逆变控制单元的基波有 功下垂系数， aij为表示第i个逆变控制单 元到第j个逆变控制单 元的动态变化 边缘权重； 根据所述基波 有功功率协同控制器 计算第i个逆变控制单 元的参考频率： 式中， 表示第i个逆变控制单元的参考频率， ωnom表示第i个逆变控制单元的标称频 率； 根据所述第i个逆变控制单 元的参考频率按照下式计算电压 外环参考电压基波分量： 式中， 表示电压外环参考电压基波分量， 为第i个逆变控制单元的参考电压， θ 为第i个逆变控制单 元的相角， t 表示时间， 为三相逆变 器初始相角； 将得到的电压外环参考电压基波分量通过C32矩阵变换到α β 坐标系中， 得到电压外环参 考电压基波分量在α β 坐标系上的变换值。 5.根据权利要求2所述的多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述根据获得 的谐波电流分量计算预置谐波次数的谐波功率， 包括： 按照下式计算预置谐波次数的谐波功率： 式中， 表示第i个逆变控制单元所连接三相逆变器的h次谐波功率， V0为三相逆变器 输出电压的有效值， h为预置谐波次数， ωc为低通滤波器的截止频率， s为 复频率， 表示 第i个逆变控制单元所连接的三相逆变器输出的h次谐波电流分量在α β 坐标系α轴上的变换 值， 表示第i个逆变控制单元所连接的三相逆变器输出的h次谐波电流分量在α β 坐标系 β 轴上的变换值。 6.根据权利要求5所述的多逆变系统分布式谐波控制方法， 其特征在于， 所述结合所通 信连接的其他逆变控制单元的预置谐波次数的谐波功率， 计算得到预置谐波次数的谐波功 率均分控制器， 包括：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115528691 A 3