本发明涉及新能源发电中的三相并网逆变器控制领域，特别是一种提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法及系统。
背景技术：
1、随着现代社会经济和工业的发展，传统化石能源的日渐枯竭使得能源危机逐渐凸显，以风力发电、光伏发电为代表的新能源发电逐渐成为重要的可再生能源。同时，作为电网和新能源发电之间的重要转换接口，三相并网逆变器被广泛应用于工业生产和经济生活的各个领域中。
2、在实际工程中，常用的变流器采用矢量电流控制方式，通过控制变流器的输出电流来控制输入电网的有功/无功功率，采用这种控制方式的逆变器称为跟网型逆变器。它通过锁相环对采样电压进行处理，使变换器与电网同步。采用电网电压前馈可以抑制电网电流谐波，增强电网的抗干扰能力。然而，在弱电网中，电网阻抗会影响到公共耦合点(pcc点)的电压，进而通过电网电压前馈极大地影响系统的稳定性。
3、目前的研究大多集中在控制方法改进方面，但是这些方法往往需要复杂的建模分析过程，有的还需要实时监测电网阻抗变化，繁琐复杂，不易应用于工程实践中。
4、因此，提出一种简单易行的可以提高弱电网下三相并网逆变器稳定性的改进控制方法对于新能源发电装备并网稳定性研究具有重要的工程实践意义。
技术实现思路
1、鉴于现有的弱电网下三相并网逆变器中存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明所要解决的问题在于弱电网下三相并网逆变器不稳定。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
4、第一方面，本发明实施例提供了一种提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其包括，
5、采集信号间的信号，将采集到的信号进行派克交换和锁相处理，利用锁相频率对三相电流信号进行派克交换，得到dq坐标系下的电流信号。
6、将直流电压信号与指令值做差输入电压控制器，将dq坐标系下的电流指令值与实测值做差输入电流控制器。
7、叠加改进电压前馈分量和电流解耦分量，得到dq坐标系下的占空比信号；
8、利用锁相频率将占空比信号进行反派克变换，得到三相静止坐标系下的占空比信号，控制三相并网逆变器开关管的导通和关断。
9、采集运行数据，构建预测故障检测模型，根据模型的输出判断逆变器状态。
10、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：所述将直流电压信号与指令值做差输入电压控制器如下式所示：
11、
12、其中，kp_u表示电压pi控制器的比例增益系数，ki_u表示电压pi控制器的积分增益系数，udc*为逆变器直流侧电容电压指令值，udc为实测值，id*为三相并网逆变器的d轴电流指令值；
13、所述将dq坐标系下的电流指令值与实测值做差输入电流控制器如下式所示：
14、
15、
16、其中kp_i表示电流pi控制器的比例增益系数，ki_i表示电流pi控制器的积分增益系数。
17、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：所述叠加改进电压前馈分量和电流解耦分量包括叠加改进电压前馈分量和叠加电流解耦分量；
18、所述叠加改进电压前馈分量包括以下步骤：
19、将三相并网逆变器的d轴电压分量ud乘以2*gff/udc叠加到d轴的电流pi控制器输出上；
20、将q轴电流分量uq乘以2*gff/udc叠加到q轴的电流pi控制器输出上；
21、所述叠加电流解耦分量包括以下步骤：
22、将三相并网逆变器的d轴电流分量id乘以解耦项分量2ω0lf/udc叠加到q轴的电流pi控制器输出上；
23、其中，gff为改进电压前馈系数。
24、将q轴电流分量iq乘以耦合项分量-2ω0lf/udc叠加到d轴的电流pi控制器输出上。
25、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：所述dq坐标系下的占空比信号如下式所示：
26、
27、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：所述gff的传递函数为：
28、
29、其中，λ1、λ2均为常数，且λ2>λ1。
30、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：所述预测故障检测模型包括输入门，遗忘门、更新记忆单元、记忆单元以及输出层；
31、所述遗忘门如下式所示：
32、it＝σ(wii·xt+whi·ht-1+bi)
33、其中，wii为输入到输入门的权重矩阵，whi为隐藏状态到输入门的权重矩阵，bi为输入门的偏置向量；
34、所述遗忘门如下式所示：
35、ft＝σ(wif·xt+whf·ht-1+bf)
36、其中，wif为输入到遗忘门的权重矩阵，whf为隐藏状态到遗忘门的权重矩阵，bf遗忘门的偏置向量；
37、所述更新记忆单元如下式所示：
38、
39、其中，wic为输入到更新记忆单元的权重矩阵，whc隐藏状态到更新记忆单元的权重矩阵，bc更新记忆单元的偏置向量；
40、所述记忆单元如下式所示：
41、
42、其中，ct-1为时刻t-1的细胞状态，ct为时刻t的细胞状态；
43、所述输出层包括更新隐藏状态、输入门和最终输出，所述更新隐藏状态如下式所示：
44、
45、所述输出门如下式所示：
46、ot＝σ(wio·xt+who·ht-1+bo)
47、其中，wio输入到输出门的权重矩阵，who隐藏状态到输出门的权重矩阵，bo输出门的偏置向量；
48、所述最终输出如下式所示：
49、
50、作为本发明所述提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的一种优选方案，其中：若时序数据中，某一时刻的电网电压波动较大，则进一步判断电网频率是否正常，若电网频率正常，则输出电网电压不稳定故障，并记录当前故障的数据并设置标注值为1；若电网频率不正常，则根据当前时刻电网电压和电流判断是否存在异常谐波，若不存在异常的谐波，则输出电网频率不稳定故障，并记录当前故障数据并设置标注值为2，若存在异常的谐波，则输出电网中存在异常谐波；
51、若某一时刻电网断电，且时间较长，则先判断逆变器状态，若逆变器状态正常，则重启电网使用当前逆变器完成整体电网的运行，若当前时刻断电为电网日常检修，则不记录任何数据，若当前断电为某器件导致的，则记录当前电网断电时长以及断电前后电网数据的波动，以及器件数据，若逆变器状态异常，则判断导致逆变器状态异常的原因，若电子元器件故障，则进一步判断是否为导致电网断电的因素，若是，则输出电网断电，逆变器故障，若不是则更换逆变器，重启电网，并记录断电前后逆变器数据，并设置标注值3，若逆变器为通信故障，则输出逆变器通信故障，记录逆变器数据并设置标注值4；
52、若某一时刻电网电流过大，则判断是否超出逆变器设计范围，若超过，则输出逆变器过电流，并记录当前时刻电网电流数据和逆变器数据，并设置标注值4，若没有超过，则进一步判断当前时刻电路电压，若电压超过逆变器设计范围，则输出逆变器过电压，并记录当前时刻电网电压和逆变器数据，并设置标注值5；若过电压或过电流状态导致逆变器温度异常，则进一步判断逆变器是否过载，若过载，则输出逆变器温度过载故障，并记录时间，导致故障的电流电压，并设置标注值6；若未过载，则进一步判断逆变器温度是否过高，且导致逆变器故障，若故障，则输出逆变器温度过高故障，并记录使劲按，导致温度过高的电网数据，并设置标注值7。
53、第二方面，本发明实施例提供了一种提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制系统，其包括：
54、信号采集与处理模块，用于采集直流侧电压、三相逆变器并网系统公共耦合点的电压和电流信号；
55、电流与电压控制模块，用于通过与实测值的差值，输入电压pi控制器，得到三相并网逆变器的d轴电流指令值id*；
56、改进电压前馈和电流解耦模块，用于根据电流和电压控制的输出，叠加改进电压前馈和电流解耦分量，得到dq坐标系下的占空比信号；
57、反派克变换和锁相频率模块，用于利用锁相频率进行派克变换和反派克变换，将dq坐标系下的占空比信号转换到三相静止坐标系下的占空比信号，控制三相并网逆变器开关管的导通与关断；
58、预测故障检测模块，用于构建预测故障检测模型，通过对实时数据进行分析，判断弱电网是否存在故障，优化后预测某一时间段的弱电网故障。
59、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的任一步骤。
60、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的任一步骤。
61、本发明有益效果为提供了一种简易的改进电压前馈控制方法来抑制因电网阻抗过大而引起的系统振荡，保留了电压前馈的原有优势，控制方法简单、经济，通过叠加改进电压前馈和电流解耦分量，可以更好地消除电流和电压之间的相互影响，提高逆变器的控制性能，降低系统的灵敏度，增加系统的稳定性，通过反派克变换和锁相频率，将dq坐标系下的占空比信号转换到三相静止坐标系下，为控制逆变器的开关管提供准确的命令。还构建预测故障检测模型，能够及时发现潜在的逆变器故障，提高系统的可靠性和稳定性。
1.一种提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述将直流电压信号与指令值做差输入电压控制器如下式所示：
3.如权利要求2所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述叠加改进电压前馈分量和电流解耦分量包括叠加改进电压前馈分量和叠加电流解耦分量；
4.如权利要求3所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述dq坐标系下的占空比信号如下式所示：
5.如权利要求4所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述gff的传递函数为：
6.如权利要求5所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述预测故障检测模型包括输入门，遗忘门、更新记忆单元、记忆单元以及输出层；
7.如权利要求6所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：所述根据模型的输出判断逆变器状态包括，
8.一种提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制系统，基于权利要求1～7任一所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的提高弱电网下三相并网逆变器稳定性控制方法的步骤。
