[发明专利]一种大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法

权利要求书

1.一种大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)电压跌落与电压正常两种状态的识别；

(2)根据步骤(1)的识别结果决定逆变器控制策略：正常控制模式或低电压穿越控制模式，正常控制模式转步骤(3)，低电压穿越控制模式转步骤(4)；

(3)正常控制模式：直流电压外环指令值UdcRef由最大功率点跟踪MPPT算法决定，直流电压外环指令值UdcRef与直流电压Udc的实际值比较，经PI控制器得到电流内环的d轴电流指令值IdRef，保证逆变器运行在光伏电池板的最大功率输出点；q轴电流指令值IqRef由系统要求的无功功率输出决定；

(4)低电压穿越控制模式：实时计算并网点电压幅值Em，根据Em与并网电压幅值的额定值V_N，求得跌落深度k：

k=EmPosVN;]]>

然后，根据跌落深度k的大小、国家光伏逆变器行业标准要求的电压跌落期间的无功电流需求、逆变器容量，设定无功电流指令值IqRef和有功电流指令值IdRef。

2.如权利要求1所述的大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，判定电压跌落的方法有三种，同时复合使用，具体包括：

①电网电压的幅值Em小于90％额定值；

②三相电网电压任意一相的前一个周期的瞬时值与后一个周期的瞬时值之差超过限定值1；

③三相交流电流任意一相的瞬时值超过限定值，所述超过限定值是指电流值过大，但小于交流过流保护值；

当以上三个条件有任意一个满足时，则判定为电压跌落，逆变器进入低电压穿越控制模式。

3.如权利要求1所述的大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中，判定电压恢复的方法有三种，同时复合使用，具体包括：

①三相电网电压任意一相的有效值大于UmRe；

②电压幅值Em前后两个周期的差值大于设定值；

③三相电网电压任意一相的前一个周期的瞬时值与后一个周期的瞬时值之差超过限定值2；

当以上三个条件有任意一个满足时，则判定为电压恢复，逆变器进入正常控制模式。

4.如权利要求1所述的大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中，逆变器控制策略具体包括：

①当逆变器处于正常控制模式时，采用直流电压外环、交流电流内环的双闭环控制策略；

②当逆变器处于低电压穿越控制模式时，则去掉直流电压外环，仅采用交流电流单内环控制策略；

③电网电压跌落瞬间和电网电压恢复瞬间，立即封脉冲2～3个开关周期Ts，有效避免暂态切换中，因输出电压与并网点电压幅值差异所导致的数倍于额定值的冲击电流，保证前两种控制策略之间自动、平滑切换。

5.如权利要求1所述的大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中的两种控制，均需要电压相位角θ来完成输出电压及输出电流的abc/dq旋转坐标系变换及反变换，具体按以下方法计算：

①正常运行模式：由硬件过零检测、软件锁相环得到相位角θ₁，并一直存储其前2个工频周期的相位值θ₁₁；

②低电压穿越模式：第一个开关周期的相位角θ₂＝θ₁₁，从第二个开关周期开始θ₂＝θ₂+n，其中：

f_s为逆变器开关频率，

f₀为电网电压频率50Hz；

n=fsf0.]]>