[发明专利]一种提高双向功率流动下恒功率控制的并网系统稳定性的阻抗优化控制策略

权利要求书

1.一种提高双向功率流动下恒功率控制的并网系统稳定性的阻抗优化控制策略，应用于交直流混合输电系统中双向功率流动下恒功率控制的并网系统，该系统包括一台三相L型并网逆变器和交流电网，其特征在于，包括：

在交直流混合输电系统中，并网逆变器和交流电网之间存在交互作用。在双向功率流动下，当功率从并网逆变器向电网传输切换到从电网向逆变器传输时，逆变器交流侧输入阻抗表达式如下：

其中，式中：Z_inv-in为功率反向流动时逆变器交流侧的输入阻抗；Δu为电网电压的变化量；Δi为并网电流的变化量。

恒功率控制下电网电压和并网电流的变化趋势相反，所以逆变器作为恒功率负载表现为负阻抗特性，会降低系统的稳定性。因此双向功率流动会造成并网系统稳定性的迁移，严重时会造成整个系统失稳。

2.根据权利要求1所述的一种提高双向功率流动下恒功率控制的并网系统稳定性的阻抗优化控制策略，其特征在于，包括：

由于低通滤波器可以滤除高频扰动，所以在阻抗优化控制策略中，是将d轴实际电压值和其通过一个低通滤波器后的值做差来提取电压扰动量，高频电压扰动量的表达式如下：

Δu_d＝U_d-U_d^s，

其中，式中：Δu_d为高频电压扰动量；U_d为d轴实际电压；U_d^s为发生扰动前稳态下的d轴参考电压。

由于优化是对传统恒功率控制中有功功率支路的d轴实际电压进行修正，在没有扰动的情况下，Δu_d＝0，即优化策略对稳态没有影响，只是对发生扰动后的暂态进行优化。

当系统发生扰动，优化后的d轴参考电流I_dref′的表达式如下：

其中，式中：I_dref′为优化后的d轴参考电流；U_d′为优化后的d轴电压；P_ref为有功功率的给定值；|P_ref|为有功功率给定值的绝对值。

优化前后功率正向流动时控制没有发生变化，仅仅是对功率反向流动时的控制进行优化校正。优化校正后的d轴电流偏差值ΔI_dref′的表达式如下：

所以通过修正直接恒功率控制策略中有功功率支路的d轴实际电压值U_d，让功率反向流动时d轴实际电压和修正后的d轴实际电流的变化趋势也能相同，使得反向输入阻抗趋同于正向输出阻抗，即反向输入阻抗也表现为正阻抗特性。