[发明专利]弱网下基于模式切换的多逆变器系统参数自适应控制方法

说明书

本发明公开了一种弱网下基于模式切换的多逆变器系统参数自适应控制方法。本发明针对弱网下全电流源模式的多逆变器系统，通常通过降低并网逆变器电流调节器增益的方式提升系统稳定性，但是却同时恶化了动态性能的问题，提出一种弱网下基于模式切换的多逆变器系统参数自适应控制方法，首先，该方法通过切换多逆变器系统中部分并网逆变器为电压源并网模式，然后自适应提高仍运行在电流源模式的并网逆变器电流调节器增益，相比于全电流源模式的多逆变器系统，不仅保证了系统稳定运行，还大幅改善了并网逆变器动态性能。

技术领域

本发明涉及多逆变器系统并网的控制方法，尤其是涉及一种弱网下基于模式切换的多逆变器系统参数自适应控制方法。

背景技术

随着分布式发电系统的迅速发展，并网逆变器得到广泛应用。由于在地处偏远的分布式发电系统中存在长距离传输线以及大量变压装置，导致电网呈现一个不可忽略的等效阻抗，从而使电网呈现弱电网特性。此时，由多台并网逆变器构成的多逆变器系统并网运行时会与电网之间会形成一个动态的互联系统，该系统在其公共耦合点(point of commoncoupling，PCC)存在的电网阻抗将导致多逆变器系统并网稳定性下降，引起并网逆变器输出电流出现谐振。

针对弱电网情况下的多台并网逆变器构成的多逆变器系统，其稳定性控制方法同样既有学术论文对此做了深入的理论分析，也有实际应用的工程方法，例如：

1)胡伟等人发表于2014年7月《电力自动化设备》第34卷第7期上的《多逆变器并网系统谐振特性分析》一文。该文建立了多逆变器并网系统的等效模型，分析了并网逆变器数量、组成和系统控制参数对系统谐振特性的影响，但是，该文分析的多逆变器系统仅考虑了并网逆变器运行在单一电流源模式，并未考虑部分并网逆变器运行在电压源模式的场合，并且，该文指出在满足并网逆变器性能前提下，可通过降低电流调节器参数的方式提升系统稳定性。但是，该方案却会降低并网逆变器的控制带宽，恶化其动态性能。

2)唐振东等人发表于2016年11月《电网技术》第40卷第11期上的《弱电网下多逆变器并网控制通道间的交互影响分析》一文。该文针对弱电网多逆变器系统的稳定性问题，分析了随着并网逆变器台数、控制参数和电网等值阻抗改变时交互影响的变化特性。但是，同样的，该文分析的多逆变器系统仅考虑了并网逆变器运行在单一电流源模式，并未考虑部分并网逆变器运行在电压源模式的场合，并且，该文指出在满足并网逆变器性能前提下，通过降低电流调节器参数的方式以减弱控制通道间的交互影响，从而提升系统稳定性；与之同时，该方案却会降低并网逆变器的控制带宽，恶化电流源模式下的并网逆变器动态性能。

3)中国专利文献CN 105356507 B于2017年8月29日授权公告的《基于电网阻抗自适应的LC型并网逆变器双模式控制方法》，是通过电网阻抗辨识实现并网逆变器电流源与电压源两种并网模式的切换，实现并网逆变器在弱电网下的稳定运行。但是，所述的模式切换方法均基于单台并网逆变器，并未设计多台并网逆变器构成的多逆变器系统。

综上所述，现有技术存在以下问题：

(1)现有的电流源与电压源模式之间的切换均基于单台并网逆变器，并未设计多台并网逆变器构成的多逆变器系统。

(2)针对弱电网情况下的多逆变器系统，现有文献均未涉及通过切换多逆变器系统中部分并网逆变器为电压源并网模式，然后自适应提高仍运行在电流源模式的并网逆变器电流调节器增益，相比于全电流源模式的多逆变器系统，不仅保证了系统稳定运行，还大幅改善了并网逆变器动态性能的问题。

发明内容