[发明专利]一种电压跌落发生器直流母线电压的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制电压跌落发生器直流母线电压的方法，可使电压跌落发生器的直流母线电压在试验过程中保持稳定，属输送电技术领域。

背景技术

光伏发电系统和风力发电系统的大规模并网应用，对光伏发电系统和风力发电系统的低电压穿越能力(LVRT, Low Voltage Ride-Through) 提出了更高的要求，只有当故障电网的电压跌落到一定程度后才允许光伏发电系统及风力发电系统脱网。为了测试光伏发电系统及风力发电系统的低电压穿越能力，需要采用电压跌落发生器(VSG, Voltage Sag Generator)来模拟电网电压的跌落。

电压跌落发生器主要有多种类型，其中电力电子变换形式的VSG因功能强大，能够模拟电网电压的各种故障而被广泛采用。通常，电力电子变换形式的VSG前端是一个全控整流器，控制直流母线侧的电压稳定；后端是一个逆变器，控制产生所需的交流电压。全控整流器和逆变器稳定运行时，直流母线电压会稳定在提前设定好的数值。但是当控制逆变侧产生短时间的交流电压跌落时，直流母线电压会因逆变侧功率的急剧变化而突增，然后在相对较长的时间内恢复到原来的稳定值，这样会造成逆变输出侧的交流电压波形发生畸变，不能很好地模拟电网电压的跌落。如果逆变侧电压跌落幅度较大， VSG甚至会因直流母线过电压保护而停止运行。因此，通过改进直流母线电压的控制策略，保证其在逆变侧电压跌落期间保持稳定，将对VSG的安全稳定运行及电网电压跌落过程的精确模拟产生重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种电压跌落发生器直流母线电压的控制方法，确保电压跌落发生器稳定运行。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种电压跌落发生器直流母线电压的控制方法，所述方法在VSG的整流侧设置具有多个直流母线电压PI控制器的整流侧DSP控制器，在VSG的逆变侧设置逆变侧DSP控制器，所述逆变侧DSP控制器在接收到PLC发出的电压跌落信号并控制逆变器产生所需交流电压的同时，通过两个通用的输入输出口将电压跌落信号发送给整流侧DSP控制器，整流侧DSP控制器根据该信号切换对应的PI控制器对整流器进行控制，使直流母线电压保持稳定。

上述电压跌落发生器直流母线电压的控制方法，所述直流母线电压PI控制器为：

                                                          ，          

式中，PI₁表示VSG逆变侧正常运行（逆变侧电压在额定值的90%～110%）时控制直流母线电压的PI控制器，PI₂、PI₃和PI₄分别表示逆变侧发生电压跌落的幅值为额定值的60%～90%、30%～60%及0～30%三种不同情况时采用的控制直流母线电压的PI控制器；s_g1、s_g2表示逆变侧DSP控制器向整流侧DSP控制器发送电压跌落信号的两个输入输出口的状态，“1”表示高电平，“0”表示低电平， “s_g1=0，s_g2=0”表示逆变侧正常运行，“s_g1=0，s_g2=1”表示逆变侧电压跌落的幅度在额定值的60%～90%之间；“s_g1=1，s_g2=0”表示逆变侧电压跌落的幅度在额定值的30%～60%之间；“s_g1=1，s_g2=1”表示逆变侧电压跌落的幅度在额定值的0～30%之间；U_N表示交流侧输出的额定电压值，U表示交流侧设定的跌落到的交流电压值。