[发明专利]针对分布式发电并网变流器测试装置输出级的智能启动方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域，特别涉及一种针对分布式发电并网变流器测试装置输出级的智能启动方法，为保证分布式发电并网变流器测试装置在特殊气温和特殊环境下的正常运行提供必要的准备工作。

背景技术

随着光伏发电并网技术，风力发电并网技术以及燃料电池等新能源技术的发展，可再生能源发电在全球发电成分中所占的比重与日俱增。随着基于可再生能源的分布式发电在电力工业中的激增，分布式发电系统的稳定性问题变得越来越突出，尤其是当分布式发电系统处于并网运行模式时。基于级联H桥拓扑的分布式发电并网变流器测试装置可以对分布式发电并网变流器的电网适应能力进行测试，在输入级直流母线电压稳定之后，对输出级采用基于滑动窗有效值闭环控制的测试电压生成统一控制方法，可以生成幅值频率变化的电压，三相不平衡电压以及波动电压来对分布式发电并网变流器对不同程度的电网故障适应能力进行评估。然而，由于分布式发电系统一般都处于气候环境比较恶劣的地方，例如寒冷的北方风电场，或者高温的沙漠光伏发电场等等，因此电压传感器非常容易受到极端温度，潮湿气候和干燥气候的影响，导致电压传感器的零漂值过大，这会给闭环控制系统带来问题；同时由于分布式发电并网变流器测试装置经常对高电压大功率的分布式发电场合进行测试，因此采样通道的增益也会比较大，这就导致了采样通道稍微有一点不大的变动，就会引起最终输出电压的巨大变动；再加上滑动窗有效值闭环反馈控制的窗口长度问题，就需要对分布式发电并网变流器测试装置输出级的启动流程中加入智能启动环节，为保证分布式发电并网变流器测试装置在特殊气温和特殊环境下正常运行提供必要的准备工作。

发明内容

本发明的目的在于为分布式发电并网变流器测试装置在特殊气温和特殊环境下正常运行提供必要的准备工作，提供了一种针对分布式发电并网变流器测试装置输出级的智能启动方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

针对分布式发电并网变流器测试装置输出级的智能启动方法，对基于级联H桥拓扑的分布式发电并网变流器测试装置，包含三相PWM变流器组成的整流输入级和三个级联H桥变流器组成逆变输出级，并构成三相电压系统，输出测试电压，通过采用d-q同步参考坐标系电流解耦控制，由3N组三相PWM变流器组成的输入级为级联H桥输出级提供稳定的直流母线电压，输出级采用滑动窗有效值闭环控制提供测试电压，由数字控制器来实现滑动窗有效值闭环控制，在输入级正常启动完毕，输出级尚未启动时，运行智能启动方法，包括以下步骤：

对于分布式发电并网变流器测试装置，首先是冷却风机系统启动，其次是输入级开始启动，再次是输出级启动；其中，输入级启动步骤包括：二极管不控整流电路辅助的软启动，并网断路器合闸，打开三相PWM变流器脉冲，进行直流母线稳压，直流母线电压按照斜坡指令缓慢增加，达到直流母线电压稳定值；

直流母线电压建立之后，输出级开始启动，进入智能启动流程：首先是电压传感器零漂自动校正环节，级联H桥变流器采样移相载波调制，在开环控制下，将每相的级联H桥变流器调制度设置为0，打开脉冲，维持时间长度为t₁，因为级联H桥变流器调制度为0，因此其输出电压此时亦为零幅值，此时电压传感器采样到的电压值即为电压传感器采样零漂值m，在t₁时间的中间段对电压传感器采样零漂值进行平均值计算，得到其平均值在t₁时间结束后，置标志位1；

其次，在标志位1下，进入反馈通道增益自动校正环节，在开环控制下，将每相的级联H桥变流器调制度设置为某个固定值，此调制度固定值使得输出电压幅值为额定输出电压幅值的85％-95％之间，维持时间长度为t₂，在t₂时间的中间段将此固定值下的理论输出电压有效值与实际采样得到的电压有效值做比值，得到一个比值系数p，并同时在这一t₂时间的中间段对此比值系数p求平均值，得到在t₁+t₂时间结束后，置标志位2；

再次，在标志位2下，进入最低频率启动环节，将输出级所输出的测试电压频率设置为系统要求输出的最低电压频率f_min，进行滑动窗有效值闭环控制，维持时间长度为t₃，输出测试电压幅值按照斜坡指令缓慢增加，在t₁+t₂+t₃时间结束后，置标志位3；