[发明专利]一种判断过调制对微源逆变器串联微电网电压影响的方法

说明书

一种微源逆变器串联微电网系统超调程度判别方法，以双边傅里叶变换为基础，计算过调制状态下微源逆变器串联微电网系统输出电压表达式。采用泰勒公式对电压进行变换，将其写成一种能够反映系统总超调程度与输出电压之间关系的方程。当总超调量小于零时系统处于调制状态，当其大于零时为超调状态，并根据系统总超调量大小计算系统输出电压。其方法简单，使系统可以通过控制系统总超调量从而有效控制电压，实现功率平衡控制，保证系统输出电压稳定。

技术领域

本发明涉及一种过调制对系统输出电压影响的判别方法，特别是过调制对微源逆变器串联微电网系统输出电压的影响。

背景技术

近年来，负荷的持续增长、环保问题、能源利用效率瓶颈以及用户对电能质量的高标准要求，已成为世界各国电力工业所面临的严峻挑战。在智能电网的发展过程中，配电网需要从被动式的网络向主动式的网络转变，微电网具有高效、灵活、智能的控制分布式发电的特点，是实现主动式配电网的一种有效方式，能够促进分布式发电的大规模接入，有利于传统电网向智能电网的过渡。

与传统的风光互补逆变器并联发电系统相比，微源逆变器串联微电网系统具有输出电压、电流正弦波形好，谐波含量低，无环流等优点。由于各单元微源性质的不同，其输出功率也互不相同，在微源逆变器串联微电网中，系统的总输出功率来自各单元输出功率的叠加。因此，不能将总的输出功率均分给每个微源，应以“能者多劳”为原则，从而实现系统功率的平衡控制。采用载波变幅移相调制方法可以独立控制各微源逆变器输出电压的大小，实现对各微源逆变器输出功率的平衡控制。微源逆变器串联微电网系统在进行功率平衡控制时，有一些微源逆变器可能会进入过调制状态，过调制状态下系统输出电压的基波幅值与调制度不成线性关系，输出电压的谐波分布也变得更加复杂，这将给微电网系统控制造成一定的困难。因此研究一种过调制判别方法，分析过调制对系统输出电压的影响情况极为重要。

发明内容

本发明的目的是分析过调制状态下微源逆变器串联微电网系统超调量与电压之间的关系，判断其对系统输出电压的影响情况。

本发明是一种判断过调制对微源逆变器串联微电网电压影响的方法，其步骤为：

步骤1：微源逆变器串联微电网系统由N单元H桥微源逆变器串联构成，各微源直流链电压为u_dc，微源逆变器输出电压为u_oi，系统总输出电压为u_AN；采用载波变幅移相调制策略，载波大小为u_c，调制波为u_s，载波幅值为U_c，调制波幅值为U_s，调制度载波移相角为α；当u_s＝U_c时，ω_st有四个解，分别为γ,π-γ,π+γ,2π-γ，定义γ为超调临界角；当u_s＝u_c时，载波与调制波的两个交点分别为L、R；当|u_s|＞|u_c|时，开关函数输出为u_dc，当|u_s|＜|u_c|时，开关函数输出为0；

步骤2：基于双边傅里叶变换理论，忽略谐波部分，系统输出电压与调制度之间的关系为u_o＝A₁₁cos(mx)+B₁₁sin(ny)；

式中

为方便计算，定义C₁₁＝A₁₁+jB₁₁；

步骤3：将一个周期内的调制波按照是否大于基波幅值分为I～VI 6个积分区域，并投影到x0y坐标系中，计算得B₁₁＝0；