[发明专利]一种不平衡电压暂降时考虑电压支撑的光伏逆变器控制方法

说明书

本发明公开了一种不平衡电压暂降时考虑电压支撑的光伏逆变器控制方法，包括步骤：计算不平衡电压暂降时光伏逆变器输出电流参考值；设计光伏逆变器比例谐振调节器；计算不平衡电压暂降时光伏逆变器输出无功功率参考值；设计不平衡电压暂降时光伏逆变器控制模式。本发明优点在于在电网发生不平衡电压暂降时，使光伏逆变器在不平衡电压暂降期间输出有功功率与无功功率无波动，并减轻了输出电流的畸变问题，降低了公共连接点点的电压不平衡度，达到电压支撑的目的。从而可以使光伏逆变器在不平衡电压暂降时可以正常进行低电压穿越。

技术领域

本发明属于光伏发电控制技术领域，特别是涉及一种不平衡电压暂降时考虑电压支撑的光伏逆变器控制方法。

背景技术

电网发生的故障多为不平衡故障，造成的暂降多为不平衡暂降。随着光伏发电等新能源发电装置在电网的渗透率不断提高，光伏逆变器在不平衡暂降时的控制得到了越来越多学者的关注。在电网发生不平衡电压暂降时，会造成一定程度上的电压不平衡现象，此时出现的负序分量会使光伏逆变器输出的有功功率与无功功率发生波动，造成输出电流发生畸变。而《GB/T 19964-2012光伏发电站接入电力系统技术规定》规定光伏逆变器在电网发生电压暂降时应有一定的动态无功支撑能力即在电压暂降时光伏逆变器需要向电网输入无功功率，使其达到支撑并网点电压的能力。因此针对不平衡电压暂降下光伏逆变器需考虑电压支撑、功率波动和电流谐波的控制。

发明内容

本发明的目的为提供一种不平衡电压暂降时考虑电压支撑的光伏逆变器控制方法，消除不平衡暂降时光伏逆变器输出功率波动，降低输出电流畸变，对公共连接点电压进行电压支撑，满足实际工程要求。

本发明包括不平衡电压暂降时光伏逆变器输出电流参考值的计算、比例谐振调节器设计、无功功率参考值计算和光伏逆变器控制方法设计。为实现此目的，具体包括以下步骤：

A、计算不平衡电压暂降时光伏逆变器的输出电流参考值，对所述输出电流进行快速傅里叶变换；

B、设计光伏逆变器比例谐振调节器，对步骤A中的输出电流进行谐波补偿；

C、计算不平衡电压暂降时光伏逆变器的输出无功功率参考值；

D、设计不平衡电压暂降时光伏逆变器的控制方法。

进一步，所述步骤A中，不平衡电压暂降时电网电压含有负序分量，会使光伏逆变器输出的有功功率与无功功率存在2倍频波动，影响光伏逆变器运行。因此为使光伏逆变器输出的有功功率与无功功率无2倍频波动，采用瞬时有功无功控制的输出电流参考值算法。根据瞬时功率理论，光伏逆变器输出的有功功率、无功功率为：

p＝u·i，q＝u_⊥·i (1)

式中，u是逆变器输出电压相量；i是逆变器输出电流相量；u_⊥是与电压相量u正交的相量(超前相量u 90°)。

可得参考电流表达式为：

式中，i_p、i_q为有功、无功电流，P、Q分别为有功、无功功率参考值，|u|²为电压相量u的模值，由下式得到：

|u|²＝|u⁺|²+|u^-|²+2u⁺·u^-＝|u⁺|²+|u^-|²+2|u⁺||u^-|cos(2ωt+θ⁺-θ^-) (3)