[发明专利]基于电网不对称故障的并网逆变器控制方法及系统

说明书

本发明提供一种基于电网不对称故障的并网逆变器控制方法及系统，控制连接在新能源模块和电网之间的并网逆变器，包括：确定新能源通过并网逆变器向电网安全输送电量的参数限制值，包括有功功率波动幅度限制值和最大相电流限制值；根据故障类型与跌落程度通过参数限制值获得故障时并网逆变器的有功功率输出上限值以及正序有功功率所占比例；对并网逆变器直流母线电压及其参考值进行PI调节获得有功功率参考；根据有功功率参考和正序有功功率所占比例确定并网逆变器的输出电流参考值；驱动并网逆变器按照电流参考值输出电流。所述方法及系统能够保证并网逆变器在电网不对称故障情况下安全运行，确保并网变流器的正常工作以及使用寿命。

技术领域

本发明涉及电网设备控制技术领域，更为具体地，涉及一种基于电网不对称故障的并网逆变器控制方法及系统。

背景技术

近年来，随着新能源在电网发电容量中的比例迅速提高，其对电网稳定运行的影响也日益显著。为了确保电网的稳定性，许多电网标准要求风机变流器或光伏系统在故障期间具备低电压穿越能力，有的电网标准还要求注入有功功率进行支撑。注入有功可以减小电网有功缺额，降低电网大面积崩溃的风险。此外，在低压微电网场合下，传输线路呈电阻性，传统的电压与无功的关系不再适用，母线电压受有功功率的影响更大。因此可以利用分布式电源发出的有功来进行电压控制，提高供电能力。另一方面，变流器在故障时的最大有功功率输出能力可以作为其性能指标之一。

在电网发生不对称故障时，注入到电网中的电流通常是非正弦或不对称的，采用传统并网控制策略往往导致逆变器电流急剧增加；另一方面，正、负序电压、电流相互作用会使得有功功率和无功功率产生二倍频波动。目前针对电网电压不对称情况下并逆变器有功功率的控制策略主要有以下特点：安全运行限制条件考虑不全；将瞬时有功功率波动幅值严格限制为0。安全运行限制条件考虑不全可能危及变流器自身安全；将瞬时有功功率波动幅值严格限制为0虽然会使得求解简单，但会较大程度地降低最大有功功率输出能力。

因此，需要提出一种新的控制方法，能够有效保证并网逆变器在电网发生不对称故障时能安全运行，且最大限度地输出有功功率以支撑电网。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于电网不对称故障的并网逆变器控制方法及系统，能够有效保证并网逆变器在电网发生不对称故障时能安全运行，且最大限度地输出有功功率以支撑电网。

根据本发明的一个方面，提供一种基于电网不对称故障的并网逆变器控制方法，控制连接在新能源模块和电网之间的并网逆变器，包括：

步骤S1，确定新能源通过并网逆变器向电网安全输送电量的参数限制值，所述参数限定值包括有功功率波动幅度限制值Δp_lim和最大相电流限制值I_limit；

步骤S2，根据故障类型与跌落程度通过参数限制值获得故障时并网逆变器的有功功率输出上限值P_max以及正序有功功率所占比例k_p；

步骤S3，对并网逆变器直流母线电压及其参考值进行PI调节获得有功功率参考P*；

步骤S4，根据有功功率参考P*和正序有功功率所占比例k_p确定并网逆变器的输出电流参考值；

步骤S5，驱动并网逆变器按照电流参考值输出电流。

根据本发明的第二方面，提供一种基于电网不对称故障的并网逆变器控制系统，控制连接在新能源模块和电网之间的并网逆变器，包括：

采集模块，采集新能源模块的输出电压和输出电流以及并网逆变器的直流母线电压；

检测模块，检测电网故障类型和跌落程度；