[发明专利]锁相环动态的重合闸过程的分布式光伏输出电流分析方法

权利要求书

1.一种锁相环动态的重合闸过程的分布式光伏输出电流分析方法，其特征在于，包括：

基于锁相环的工作原理，结合现有含分布式光伏电源接入配电网故障切除后对于系统电压及频率的支持能力，分析并获得不同场景下锁相环的在重合闸动作后的动态过程及锁相能力；包含的场景包括：当光伏电源容量与本地负荷匹配条件下，故障切除后暂时脱网条件下的光伏输出频率和电压保持不变幅值、当分布式光伏电源容量的有功与本地负荷不完全匹配，电压发生偏移、以及当分布式光伏电源容量的无功与本地负荷不完全匹配，频率f发生偏移；

结合上一步骤的结果，分析在不同程度暂时非正确锁相条件下，锁相环输出同步信号与并网点实际相位误差Δθ对分布式光伏电源输出功率P_PV的影响，并计算相应的分布式光伏电源输出功率P_PV；

根据直流侧分布式光伏电源的输出特性，并结合分布式光伏电源输出功率P_PV求取分布式光伏电源的输出电压为功率的函数E_dc及其变化情况；并结合光伏逆变器的限流要求，计算光伏系统双环控制策略中的电压外环输出值，进而计算内环电流输出值；

根据内环电流输出值，并结合实际相位误差Δθ计算重合闸动作后分布式光伏电源的有功电流。

2.根据权利要求1所述的一种锁相环动态的重合闸过程的分布式光伏输出电流分析方法，其特征在于，所述分析并获得不同场景下锁相环的在重合闸动作后的动态过程及锁相能力包括：

对于含分布式光伏电源接入并网联络线放生三相接地故障，锁相环需要动态响应时间，其输出的同步信号θ′与实际相位θ之间存在误差Δθ；根据相位矢量图，分析并获得不同场景下锁相环的在重合闸动作后的动态过程及锁相能力：

当分布式光伏电源容量与本地负荷匹配条件下，故障切除后暂时脱网条件下的光伏输出频率和电压幅值保持不变；当重合时Δθ90°，通过q轴分量U_gq的正负判断当前电压矢量相位与控制信号d轴的相位关系，并送入调节器计算改变旋转坐标系的转速，使得与d轴夹角减小，直至U_gq＝0完成锁相；当重合时Δθ90°，该条件下Δθ增大时U_gq反而减小，此时不利于重合后锁相环的正确锁相；

当分布式光伏电源容量的有功与本地负荷不完全匹配，电压发生偏移；当重合前电压跌落程度高于一定数值，重合瞬间U_gq幅值会小于一定数值，从而导致调节量小于设定值，不利于正确锁相；

当分布式光伏电源容量的无功与本地负荷不完全匹配，频率f发生偏移；当重合前f50Hz且U_gq0时，即便调节器控制旋转坐标系加快，其转速仍低于并网电压相位，Δθ仍进一步扩大；当重合前f50Hz且U_gq0时，由于调节器控制f进一步加速，锁相环需在d轴超过并网点电压的相位后再进行减速调节，不利于正确锁相。

3.根据权利要求1所述的一种锁相环动态的重合闸过程的分布式光伏输出电流分析方法，其特征在于，所述分析在不同程度暂时非正确锁相条件下，锁相环输出同步信号与并网点实际相位误差Δθ对分布式光伏电源输出功率P_PV的影响，并计算相应的分布式光伏电源输出功率P_PV包括：

由于相位突变，输出电流同步信号I′_gd等于相应的参考值I^*_gd，但并不等同于有功电流I_gd；当存在Δθ时，得到分布式光伏电源输出的有功、无功电流分别为：

根据上式，计算出在重合过程中Δθ不同时的实际有功电流输出值；Δθ∈(0°～90°)时，实际输出的有功电流小于额定值；当Δθ∈(90°～180°)时输出有功电流为负值；并在此基础上，计算出重合时分布式光伏电源实际输出有功功率为：

且Δθ越大，偏离最大功率点程度越深，输出功率越小；无法稳定在最大功率P_PV.max点附近，从而使得电流内环参考值发生波动。