(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 202211199304.6 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 合肥综合 性国家科 学中心能源研究 院 （安徽省能源实验室） 地址 230000 安徽省合肥市包河区滨湖卓 越城文华园9号楼 (72)发明人 杨之青　丁立健　赵爽　邵冰冰　 林荧　杨晓东　邓二平　李贺龙　 王佳宁　 (74)专利代理 机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 1 1251 专利代理师 金怡 (51)Int.Cl. H02J 3/24(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方 法 (57)摘要 本发明提供了一种提高并网逆变器稳定性 的虚拟导纳方法。 本发明针对弱电网下由控制环 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 问题， 提出了一种基于虚拟导纳设计的并网逆变 器稳定控制方法， 该方法通过将dq轴电交流侧滤 波电容电压以比例 ‑积分‑微分的形式前馈至dq 轴电流调节器输入， 提出基于一套系统容量的虚 拟导纳设计方法， 解耦导纳参数对工作点的检 测， 通过对虚拟导纳的设计有效补偿由控制参数 以及系统延时引入的等效负阻尼效应， 从而提升 并网逆变器系统的稳定性。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115498657 A 2022.12.20 CN 115498657 A 1.一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方法， 其特征在于： 在LCL型并网逆变器中， 通过加入基于交流侧交流电压前馈的补偿器， 构建并联的虚拟导纳， 通过消除或减小逆变 器频域导纳的负阻尼区域， 提升并网逆变器系统的无源性能， 从而提升并网逆变器系统的 稳定性； 具体步骤如下： 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 步骤2： 根据步骤1采集的交流侧滤波电容C的电压 经Park变换将三相静止 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轴变量电压经过锁相环 PLL获得交流侧电容电压相角 θ； 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 步骤4： 设置dq轴电网电流指令信号 步骤2和步骤3所得的交流侧滤波电容C的 电压和逆变器侧电感L1的电流的dq轴变量， 通过交流电流控制环ACC、 交流侧电容电压前馈 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 所述逆变器控制信 号方程为： 其中， s为拉普拉斯算子， ωg为电网电压额定角频率， 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)＝ωVFF/(s+ ωVFF)为交流侧电压前馈低通滤波器， ωVFF为前馈低通滤波器带宽， 和 分别为 dq轴PID形式虚拟导纳， 其表达式分别为： 其中， 为d轴虚拟导纳比例、 积分、 微分调节系数， 为q轴虚拟 导纳比例 、 积分、 微 分调节系数， GLPF(s)＝ωLPF/(s+ωLPF)为微分项的低通滤波器,ωLPF为低 通滤波器带宽； 步骤5： 根据逆变 器系统参数和容 量， 设计虚拟导纳的控制参数； 步骤6： 根据步骤2所得到的交流测电容电压相角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 步骤7： 根据步骤5所得的控制信号， 经过脉冲宽度调制PWM， 生成逆变器中功率期间的 开关信号， 经 过驱动电路控制功率器件的开 通和关断。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115498657 A 22.根据权利要求1所述的一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方法， 其特征在于， 所 述步骤2中的所述交流测电容电压相角 θ 计算公式为： 其中， 为锁相环PI控制器， 为锁相环比例调节系数， 为锁相环积分调节系数。 3.根据权利要求2所述的一种提高并网逆变器稳定性的虚拟导纳方法， 其特征在于， 所 述步骤5中的设计虚拟导纳的控制参数 具体包括： 步骤5.1： 根据系统容 量计算系统阻抗基准 值ZB和电感LB基准值： 其中， Vg,ll为电网额定线电压rm s值， Sn为逆变器额定容 量； 步骤5.2： 根据滤波电容C设计dq轴虚拟导纳微分调节系数： 步骤5.3： 根据逆变 器系统电感基准 值LB设计dq轴虚拟导纳积分调节系数： 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调节； 步骤5.4： 根据逆变 器系统阻抗基准 值ZB设计dq轴虚拟导纳比例调节系数： 其中， m、 n为dq轴 施加虚拟电阻的系数， 根据变流器等效导纳dq轴频域阻尼特性进行调 节。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115498657 A 3