MW电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法

本发明涉及电网模拟器，特别涉及一种mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法。

背景技术：

1、在研究新能源发电系统的过程中，测试并研究新能源发电系统在电网发生故障状态下的运行特性是必不可少的工作。实际并网时，可以在电网发生故障时提供一定的有功或无功支撑。因电网故障的随机性和不可控性，所以研究能够模拟电网各种故障情形的电网模拟器有着重大意义。

2、用电网模拟器进行谐波适应性测试也是测试过程中的重要的一环，传统的谐波注入技术在低阶谐波注入时可以实现较高精度的输出，但到了高阶谐波注入时，由于输出精度较差，邻近次数的高次谐波也会被随之注入，最终的总谐波失真将很大，不仅对输出变压器产生较大压力，而且还会严重干扰测试结果。

3、基于此，提出本申请，以解决现有电网模拟器高阶谐波注入时精度较差，对设备承受能力要求高，测试干扰严重的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，有效保证输出的高精度高阶谐波作为电网模拟器的高阶谐波注入，准确完成测试，减轻输出变压器所需承受的谐波发热压力。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，包括：

4、谐波采样分析：将电网模拟器输出的35kv或10kv电压采样到控制器前端，分解得到电压的高阶谐波信息，计算所要控制的高阶谐波距离期望的高阶谐波的差值，并根据差值对所要控制的高阶谐波设计反馈；

5、高精度谐波控制：加入比例谐振控制器，将电网模拟器要输出的高阶谐波作为比例谐振控制器的输入给定，根据高阶谐波频率的允许波动范围设定比例谐振控制器的增益以及比例谐振控制器的各个参数；

6、高精度谐波输出：通过设定完成的比例谐振控制器控制输出得到高精度高阶谐波。

7、为了有效减小甚至是删除电压的稳态误差，本发明提供了一种优选方案，所述高进度谐波控制步骤中，所述电网模拟器同时输出多组高阶谐波时，采用多个比例谐振控制器进行控制。

8、为了适应电网模拟器多组高阶谐波的场景，保证每一组高阶谐波都能高精度输出，本发明提供了一种优选方案，所述高精度谐波控制步骤中，分别对多个比例谐振控制器进行相位补偿，获得相位补偿的比例谐振控制器。

9、为了保证系统的稳定性，本发明提供了一种优选方案，所述高精度谐波输出中，将相位补偿的比例谐振控制器的输出与基波控制器的输出进行同向叠加得到最终的参考波形为输出的高精度高阶谐波。

10、与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

11、(1)本发明通过谐波采样分析、加入比例谐振控制器以高精度谐波控制实现高精度高阶谐波的输出，可以有效保证输出的高精度高阶谐波作为电网模拟器的高阶谐波注入，从而完成准确的测试，精准的谐波输出将减轻输出变压器所需承受的谐波发热压力。

12、(2)本发明通过设置多pr控制器进行控制对可以适用于同时输出多组高阶谐波的电网模拟器。

13、(3)本发明在多组高阶谐波同时输出的电网模拟器场景下对多pr控制器设置相位补偿，获得相位补偿的pr控制器，并通过将相位补偿的比例谐振控制器的输出与基波控制器的输出进行同向叠加得到最终的参考波形为输出的高精度高阶谐波，可以提升系统相位稳定裕度，进一步保证输出的进度和稳定性。

技术特征：

1.mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述高进度谐波控制步骤中，所述电网模拟器同时输出多组高阶谐波时，采用多个比例谐振控制器进行控制。

3.根据权利要求2所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述高精度谐波控制步骤中，分别对多个比例谐振控制器进行相位补偿，获得相位补偿的比例谐振控制器。

4.根据权利要求3所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述高精度谐波输出中，将相位补偿的比例谐振控制器的输出与基波控制器的输出进行同向叠加得到最终的参考波形为输出的高精度高阶谐波。

5.根据权利要求1或4所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述输出的高精度高阶谐波采用spwm或svpwm控制得到开关波形，用于控制开关器件的通断，最终通过lcl滤波器输出具有高精度多重谐波的工频波形。

6.根据权利要求1所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述比例谐振控制器的参数具体为：

7.根据权利要求3所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述相位补偿的比例谐振控制器的参数具体为：

8.根据权利要求4所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述参考波形具体为：

9.根据权利要求1所述的mw电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，其特征在于，所述谐波采样分析中，采用离散傅里叶分解操作得到电压的谐波信息。

技术总结本发明提供了一种MW电网模拟器高阶谐波高精度输出控制方法，涉及电网模拟器技术领域，通过将电网模拟器输出的电压采样到控制器前端，分解得到电压的高阶谐波信息，计算所要控制的高阶谐波距离期望的高阶谐波的差值，并根据差值对所要控制的高阶谐波设计反馈；加入比例谐振控制器，将电网模拟器要输出的高阶谐波作为比例谐振控制器的基波，根据高阶谐波频率的允许波动范围设定比例谐振控制器的增益以及比例谐振控制器的各个参数，从而以高精度谐波控制实现高精度高阶谐波的输出，可以有效保证输出的高精度高阶谐波作为电网模拟器的高阶谐波注入，从而完成准确的测试，减轻甚至是消除对设备(变压器)的压力。技术研发人员：叶杰,黄昱恺,黄松涛,任子傲,徐金榜,沈安文受保护的技术使用者：华中科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29