[发明专利]一种电网电压正序、负序分量的提取方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于先进的锁相环方法在分布式发电系统（光伏发电、风力发电、燃料电池发电等）的应用技术领域，尤其涉及一种电网电压正序、负序分量的提取方法和系统。

背景技术

可再生能源日益成为人类能源可持续发展战略的重要组成部分。电网是一个动态系统，大功率单相负载的接入等因素，会造成电网三相电压不平衡。当电网电压不平衡时，并网逆变器注入到电网的电流是非正弦或不对称的，这种电流和不对称电网电压形成的有功、无功功率将在电网中产生不可控的振荡。此种情况下的并网逆变器的合理控制策略将是可再生能源有效接入电网的关键技术。

目前，需要基于对电网电压正序分量、负序分量进行提取实现并网逆变器的控制，在电网电压不平衡时电网电压正序分量、负序分量提取的过程中，实际测量的误差以及数据转换过程的误差等因素会导致电网电压含有直流分量，当前传统方法提取的电网电压分量中同样含有直流分量，从而为并网逆变器的合理控制带来了不利影响。因此，亟需提供一种抑制了电网电压直流分量的电网电压正序、负序分量的提取方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电网电压正序、负序分量的提取方法和系统，以解决上述问题，使提取的电网电压正序分量、负序分量中不含有直流分量。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种电网电压正序、负序分量的提取方法，包括：

将三相电网的第一相位电压e_a、第二相位电压e_b、第三相位电压e_c转换为两相静止坐标系下的电压：α相电压e_α、β相电压e_β；

分别对所述e_α、e_β进行两次双阶广义积分处理，得到不包含电网电压直流分量的电网电压的α轴正序分量β轴正序分量α轴负序分量以及β轴负序分量的表达式；

基于所述电网电压的α轴正序分量β轴正序分量α轴负序分量以及β轴负序分量的表达式，分析、计算出电网电压的正序分量和负序分量

依据所述电网电压的正序分量和负序分量对电网电压不平衡时并网逆变器进行控制。

优选的，所述将三相电网的第一相位电压e_a、第二相位电压e_b、第三相位电压e_c转换为两相静止坐标系下的电压：α相电压e_α、β相电压e_β具体为：

将三相电网的第一相位电压e_a、第二相位电压e_b、第三相位电压e_c通过3/2变换转换为两相静止坐标系下的电压：α相电压e_α、β相电压e_β。

优选的，所述分别对e_α、e_β进行两次双阶广义积分处理具体包括：

对e_α进行双阶广义积分得到相位相差90度的正弦信号V_α和qV_α1，其中，V_α是与e_α的基波相位、幅值和频率相同的正弦信号，qV_α1是与e_α的基波相位相差90度、幅值和频率相同的正弦信号，qV_α1含有电网电压直流分量；

对qV_α1进行双阶广义积分得到与qV_α1同相的正弦信号qV_α；

对e_β进行双阶广义积分得到相位相差90度的正弦信号V_β和qV_β1，其中，V_β是与e_β的基波相位、幅值和频率相同的正弦信号，qV_β1是与输入电网电压e_β的基波相位相差90度、幅值和频率相同的正弦信号，qV_β1含有电网电压直流分量；

对qV_β1进行双阶广义积分得到与qV_β1同相的正弦信号qV_β。

优选的，所述电网电压α轴正序分量β轴正序分量α轴负序分量以及β轴负序分量的表达式具体为：