[发明专利]光伏并网逆变器低电压穿越控制的正负序分量分离方法

权利要求书

1.光伏并网逆变器低电压穿越控制的正负序分量分离方法，其特征在于按照以下步骤进行：

步骤1：通过三相电压检测单元对电网电流经过变压器输出后的三相电网电压进行检测，从而获取三相电压瞬时值e_a(k)、e_b(k)、e_c(k)；

步骤2：通过三相电流检测单元对电网输入的三相电流进行检测，获取三相电流瞬时值i_a(k)、i_b(k)、i_c(k)；

步骤3：将步骤1中获取的三相电压瞬时值e_a(k)、e_b(k)、e_c(k)通过同步锁相单元处理得到输出信号为电网电压同步相位角正弦值sin(θ_e(k))与电网电压同步相位角余弦值cos(θ_e(k))和输出信号为电流同步相位角正弦值sin(θ_i(k))与电流同步相位角余弦值cos(θ_i(k))；

步骤4：将步骤3中得到的电网电压同步相位角正弦值sin(θ_e(k))与电网电压同步相位角余弦值cos(θ_e(k))，和步骤1中得到的三个电网电压瞬时值e_a(k)、e_b(k)、e_c(k)通过电压正序负序分量提取单元提取三相电压在dq旋转坐标系下的d轴电压正序分量e⁺_d(k)、q轴电压正序分量e⁺_q(k)、d轴电压负序分量e^-_d(k)、q轴电压负序分量e^-_q(k)；

步骤5：将步骤3中得到的电流同步相位角正弦值sin(θ_i(k))与电流同步相位角余弦值cos(θ_i(k))，和步骤2中得到的三相电流瞬时值i_a(k)、i_b(k)、i_c(k)通过电流正序负序分量提取单元提取三相电压在dq旋转坐标系下的d轴电流正序分量i⁺_d(k)、q轴电流正序分量i⁺_q(k)、d轴电流负序分量i^-_d(k)、q轴电流负序分量i^-_q(k)；

步骤6：将步骤4中得到的四个电压正负序分量e⁺_d(k)、e⁺_q(k)、e^-_d(k)、e^-_q(k)和步骤5中得到四个电流正负序分量i⁺_d(k)、i⁺_q(k)、i^-_d(k)、i^-_q(k)、以及根据光伏电池板输出功率大小所设定的四个电流正负序分量给定值i⁺_d^*、i⁺_q^*、i^-_d^*、i^-_q^*通过电流控制单元得到逆变器的三相参考电压u_a^*、u_b^*、u_c^*；

步骤7：将步骤6中得到的逆变器的三相参考电压u_a^*、u_b^*、u_c^*与双极性三角载波信号通过PWM波发生单元得到三相逆变器对应的PWM开关信号，当电网出现低电压故障时，此PWM开关信号实现对光伏逆变器的低电压穿越控制。

2.根据权利要求1所述光伏并网逆变器低电压穿越控制的正负序分量分离方法，其特征在于：步骤4中所述电压正序负序分量提取单元和步骤5中所述电流正序负序分量提取单元的单独执行过程由以下步骤组成：

步骤1）：通过三相电量输入单元将检测到的三相电量x_a(k)、x_b(k)、x_c(k)输入给正负序同步旋转变换单元，三相电量指三相电压或三相电流，当x=e时，x_a(k)、x_b(k)、x_c(k)代表所述三相电压检测单元检测到的三相电压e_a(k)、e_b(k)、e_c(k)，当x=i时，x_a(k)、x_b(k)、x_c(k)代表所述三相电流检测单元检测到的三相电流i_a(k)、i_b(k)、i_c(k)；

步骤2）：通过同步角正余弦量输入单元将同步角正弦值sin(θ_x(k))和同步角余弦值cos(θ_x(k))分别输入给正负序同步旋转变换单元和两倍同步角正余弦计算单元，若x=e，则同步角正弦值sin(θ_x(k))和同步角余弦值cos(θ_x(k))为所述同步锁相单元中得到的电网电压同步相位角正弦值sin(θ_e(k))与电网电压同步相位角余弦值cos(θ_e(k))，若x=i，则同步角正弦值sin(θ_x(k))和同步角余弦值cos(θ_x(k))为所述同步锁相单元中得到的电流同步相位角正弦值sin(θi(k))与电流同步相位角余弦值cos(θi(k))；

步骤3）：将步骤1）中得到的三相电量x_a(k)、x_b(k)、x_c(k)和步骤2）中得到的同步角正弦值sin(θ_x(k))、同步角余弦值cos(θ_x(k))通过正负序同步旋转变换单元得到正序旋转坐标系下包含两倍电网频率脉动的正序分量x⁺_d1(k)、负序分量x⁺_q1(k)以及负序旋转坐标系下包含两倍电网频率脉动的正序分量x^-_d1(k)、负序分量x^-_q1(k)；

步骤4）：将步骤2）中得到的同步角正弦值sin(θ_x(k))、同步角余弦值cos(θ_x(k))通过两倍同步角正余弦计算单元计算出两倍同步相位角的正弦值sin(2θ_x(k))、余弦值cos(2θ_x(k))；

步骤5）：将步骤3）中得到的两倍电网频率脉动的正、负序分量x⁺_d1(k)、x⁺_q1(k)、x^-_d1(k)、x^-_q1(k)，以及步骤4）中得到的两倍同步相位角的正弦值sin(2θ_x(k))、两倍同步相位角的余弦值cos(2θ_x(k))、和d轴正序分量滑窗滤波单元的输出信号x⁺_d2(k)、q轴正序分量滑窗滤波单元的输出信号x⁺_q2(k)、d轴负序分量滑窗滤波单元的输出信号x^-_d2(k)、q轴负序分量滑窗滤波单元的输出信号x^-_q2(k)，通过迭代法分离正负序分量单元计算出只有直流成分的正负序分量x⁺_d(k)、x⁺_q(k)、x^-_d(k)、x^-_q(k)，再通过四组正负序分量输出单元输出给所述电流控制单元，当x=e时，e⁺_d(k)、e⁺_q(k)、e^-_d(k)、e^-_q(k)即为提供给所述电流控制单元的四个电压正负序分量，当x=i时，i⁺_d(k)、i⁺_q(k)、i^-_d(k)、i^-_q(k)即为提供给所述电流控制单元的四个电流正负序分量。