[发明专利]电流型光伏并网逆变器低电压穿越控制系统及方法

说明书

一种电流型光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，在传统三相电流型并网逆变器的直流侧增加开关管SW和二极管D，开关管SW用于在电网电压跌落时控制直流电流稳定，二极管D用于为直流储能电感提供续流通路。通过传感器获得电网电压u_g，并计算出电网电压的标幺值u_T。正常工况下，开关管SW保持常通状态，当u_T小于正常模式所能承受的电压跌落限值U_th，将逆变器控制模式切换为低电压穿越控制模式。本发明使电流型并网逆变器具备良好的低电压穿越能力，能在电网电压严重跌落时保持直流电流平稳不失控，网侧电流不过流以及使电流型并网逆变器在具备低电压穿越能力的同时能在正常工况下实现系统单位功率因数运行。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种电流型光伏并网逆变器低电压穿越控制方法。

背景技术

随着我国光伏发电产业的发展，光伏发电技术已经得到深入研究与推广。电压型逆变器应用技术比较成熟，并拥有良好的双向功率传输控制能力，因此目前市场上主流光伏并网逆变器大都为电压型逆变器。而电流型逆变器由于自带升压能力、短路保护可靠性高、对电流的直接控制等优点，更适合应用于光伏发电系统。此外，相比电压型逆变器直流侧电容储能，电流型并网逆变器直流采用电感储能，拥有更长的寿命和可靠性。

低电压穿越是指在电网发生故障时，逆变器能在一定时间内保持不间断并网运行，“穿越”这一段故障时间。最新的光伏并网技术规定中甚至要求光伏并网逆变器有一定的零电压穿越能力。相比光伏，风力发电系统发展更早更成熟，目前已有大量文献针对风力发电系统的低电压穿越技术展开研究。在直驱型风力发电系统中，其低电压穿越方案通常为网侧变流器控制电流限幅，直流侧采用撬棒泄放风机能量，防止直流侧过压。同时配以风机桨距角控制，减小风机风能捕获。电压型光伏并网逆变器的控制与直驱型风力发电系统网侧变流器的控制相似，因而很多直驱型风力发电系统的控制策略可套用到光伏并网逆变器中，通过电流限幅即可实现光伏并网逆变器低电压穿越。由于光伏系统中没有风力发电系统中的机械惯性，电网故障时直流侧电压不会大幅度增加，其上限为光伏阵列的开路电压，因而控制相对更简单。但是这种低电压穿越控制方法并不适用于三相电流型并网逆变器，仅仅依靠网侧电流限幅会导致电流型并网逆变器直流侧电流失控。现有的电流型光伏并网逆变器低电压穿越方案为在网侧串联电容，但是该方案在正常工况下无法保持系统单位功率因数运行，并且在电网电压严重跌落时仍然无法控制住直流电流。

发明内容

发明目的：提供一种适合于电流型光伏并网逆变器的低电压穿越控制方法，在电网电压严重跌落时能保持直流电流稳定，使电流型光伏并网逆变器具备一定的低电压穿越能力和零电压穿越能力。