[发明专利]一种三相并网逆变器公共耦合点电压控制方法

说明书

本发明公开了一种三相并网逆变器公共耦合电压控制方法，包括三相并网逆变器系统、有功电流补偿控制、无功电流补偿控制三个部分。本发明从功率流角度分析了系统线路阻抗和负荷变化对公共耦合点电压峰值变化的影响，并利用并网电流在不同线路阻抗上的压降补偿作用提出有功电流补偿控制和无功电流补偿控制，实现负荷变化情况下公共耦合点电压快速恢复。本发明提出的方法经过试验验证，可以实现负荷变化情况下电压快速恢复。

所属技术领域

本发明涉及一种三相并网逆变器，尤其涉及一种三相并网逆变器公共耦合电压控制方法。

背景技术

传统能源枯竭和环境恶化已经成为世界各国共同关注的问题，许多国家纷纷开展在新能源领域的战略部署，大力发展以风能和太阳能为代表的分布式发电技术。然而，随着大规模分布式发电系统接入电网，其与电网间的相互影响日益显著。并网逆变器作为发电单元和电网的接口设备，其控制显得尤为关键。实际应用中，连接在公共耦合点( Point ofCommon Coupling，PCC) 上的负载用电负荷发生变化，会导致公共耦合点电压波动，造成敏感负荷供电隐患，给敏感负荷系统运行安全性和可靠性带来巨大威胁。因此，研究公共耦合点电压控制具有重要意义。

传统公共耦合点电压控制策略主要包括向电网注入有功或无功功率的控制方案。如无功注入控制策略实现电网故障期间电压恢复，但未涉及线路阻抗特性和功率注入对公共耦合点电压恢复效果的分析。基于压降补偿器的无功注入方式，通过调节电压参考控制公共耦合点电压恢复，但该策略未明确负载变化和线路阻抗对公共耦合点电压的影响。功率注入策略，能够将耦合点电压恢复控制在合理范围，但该策略未考虑负载变化对耦合点电压的影响。

发明内容

为了克服负载变换对耦合点电压影响的难题，本发明提出一种三相并网逆变器公共耦合电压控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明通过对功率流角度分析系统线路阻抗和负荷变化对公共耦合点电压变化的影响，利用并网电流在不同线路阻抗上的压降补偿作用提出两种电流补偿闭环控制方案。三相并网逆变器公共耦合电压控制方法，包括三相并网逆变器系统、有功电流补偿控制、无功电流补偿控制三个部分。

所述三相并网逆变器系统包括由六个绝缘栅双极型IGBT组成的桥式电路，分布式电源两部分。

所述有功电流补偿控制包括锁相环、变换、电压电流双环PI控制器三部分。

所述无功电流补偿控制是在电网线路纯感性，通过无功电流作用来恢复公共耦合点电压。

本发明的有益效果是：本发明从功率流角度分析了系统线路阻抗和负荷变化对公共耦合点电压峰值变化的影响，并利用并网电流在不同线路阻抗上的压降补偿作用提出有功电流补偿控制和无功电流补偿控制，实现负荷变化情况下公共耦合点电压快速恢复。本发明提出的方法经过试验验证，可以实现负荷变化情况下电压快速恢复。

附图说明

图1 系统原理图。

图2 有功电流补偿控制。

具体实施方案

图1中，Ｒ为电阻分量，X为电感分量; 并网逆变器通过公共耦合点接入电网，设电网流经公共耦合点的复功率表示为，P为有功功率，为无功功率，并网逆变器向电网侧输出有功和无功功率为和，PCC处负载吸收有功和无功功率为和。系统线路阻抗和电网注入功率直接影响公共耦合点电压变化。具体而言，当线路为阻性时有功功率影响显著，当线路呈感性时，无功分量影响显著，当线路为阻感性时，需要合理分配有功无功共同调节电压。负载变化会影响公共耦合点电压，当负载功率增大时，变大，公共耦合点电压降低; 当负荷功率减小，变小，公共耦合点电压升高。