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龍圖騰網(wǎng)恭喜東南大學申請的專利一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN114825440B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210503491.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H02J3/38；該發(fā)明授權(quán)一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法是由崔昊;雷家興;馮雙;楊浩設計研發(fā)完成，并于2022-05-09向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法，首先分析新能源并網(wǎng)逆變器的運行場景，確定電網(wǎng)復阻抗的變化范圍；然后計算新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的允許變化范圍，使得新能源并網(wǎng)系統(tǒng)在所有運行場景下均保持穩(wěn)定；在此基礎上，通過智能優(yōu)化算法獲取新能源并網(wǎng)逆變器的阻抗傳遞函數(shù)；再根據(jù)并網(wǎng)逆變器的阻抗解析模型，求取期望的鎖相環(huán)傳遞函數(shù)；最后，根據(jù)期望的傳遞函數(shù)，設計出鎖相環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。本發(fā)明通過從新能源并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度出發(fā)反向確定鎖相環(huán)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，保證了新能源并網(wǎng)系統(tǒng)在寬工況范圍內(nèi)運行的穩(wěn)定性；頻率檢測和相位檢測時也能獲得更好的動態(tài)響應性能。

本發(fā)明授權(quán)一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種適用于新能源并網(wǎng)逆變器的高階鎖相環(huán)設計方法，其特征在于，包括如下步驟：S1、分析新能源并網(wǎng)逆變器的運行場景，確定電網(wǎng)復阻抗的變化范圍；S2、根據(jù)S1中得到的電網(wǎng)復阻抗變化范圍，計算新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的允許變化范圍，使得新能源并網(wǎng)系統(tǒng)在所有運行場景下均保持穩(wěn)定；S3、根據(jù)S2中新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的允許變化范圍，設計新能源并網(wǎng)逆變器的阻抗傳遞函數(shù)；S4、利用S3中設計的新能源并網(wǎng)逆變器阻抗傳遞函數(shù)，求取期望的鎖相環(huán)傳遞函數(shù)；S5、根據(jù)S4中求得的期望鎖相環(huán)傳遞函數(shù)，設計出鎖相環(huán)控制器結(jié)構(gòu)和參數(shù)；S3中新能源并網(wǎng)逆變器阻抗傳遞函數(shù)的設計方法如下：S3.1、S1中電網(wǎng)阻抗的測量頻段范圍為[ω0,ωm]，該頻段內(nèi)的電網(wǎng)復阻抗與新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的傳遞函數(shù)分別為Zss、Zis，令s＝jω，則電網(wǎng)與新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的幅值和相位響應曲線分別通過下列式子得到，其中ω∈[ω0,ωm]： S3.2、根據(jù)S2中新能源并網(wǎng)逆變器阻抗的允許變化范圍，確定并網(wǎng)逆變器阻抗傳遞函數(shù)的約束條件如下：1、在頻段[ω0,ωm]內(nèi)，至少存在一個ωc∈[ω0,ωm]，使得下式成立：∠Zijwc＝∠Zsjwc+180°2、對于任意ω∈[ω0,ωm]，均滿足：|Zijw||Zsjw|；S3.3、基于S3.2中的約束條件，以新能源并網(wǎng)系統(tǒng)阻尼比均值最大為優(yōu)化目標，采用智能優(yōu)化算法求解出能使新能源并網(wǎng)系統(tǒng)最穩(wěn)定的逆變器阻抗傳遞函數(shù) 所述新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的阻尼比均值計算過程為：S3.3.1、令 上式中：Zss為電網(wǎng)的阻抗傳遞函數(shù)，Zis為新能源并網(wǎng)逆變器的阻抗傳遞函數(shù)；S3.3.2：計算S3.3.1中傳遞函數(shù)Gs的所有極點Pt＝ct+jdt，t＝1，2，…，T；S3.3.3：求得新能源并網(wǎng)系統(tǒng)第t個阻尼比ζt以及阻尼比均值ζav： S4中期望的鎖相環(huán)傳遞函數(shù)計算過程為：根據(jù)新能源并網(wǎng)逆變器的阻抗解析模型： 利用最小二乘法求解出期望的鎖相環(huán)傳遞函數(shù)Hs，過程如下：S4.1、取出并網(wǎng)逆變器阻抗解析模型中與鎖相環(huán)傳遞函數(shù)相關(guān)的阻抗模型表達式；S4.2、令S4.1中的相關(guān)阻抗模型表達式與S3.3中優(yōu)化求解的對應元素相等： 同時令下標w1～wg表示dd或dq或qd或qq；h1表示并網(wǎng)逆變器阻抗解析模型Ziw1與鎖相環(huán)傳遞函數(shù)Hs之間的關(guān)系；hg表示并網(wǎng)逆變器阻抗解析模型Ziwg與鎖相環(huán)傳遞函數(shù)Hs之間的關(guān)系；S4.3、求出S4.2中函數(shù)fHs關(guān)于Hs的一階導數(shù)f’Hs；S4.4、令S4.3中的導數(shù)為0，即f’Hs＝0，從而解得期望的鎖相環(huán)傳遞函數(shù)： p為分子的階數(shù)，q為分母的階數(shù)；bi、aj為相應的系數(shù)；鎖相環(huán)傳遞函數(shù)Hs滿足：1p-q≥2；2b0＝a0。

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