[发明专利]一种逆变器无缝切换控制方法和装置

权利要求书

1.一种逆变器无缝切换控制方法，其特征在于，包括：

获取逆变器并网开关两侧的电压，并基于获取的电压计算逆变器的角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量；

基于所述角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量确定逆变器输出电压参考值；

基于所述逆变器输出电压参考值调整逆变器的输出电压，并基于调整后的电压对逆变器进行离网到并网的无缝切换；

所述基于获取的电压计算逆变器的角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量，包括：

基于所述逆变器并网开关两侧的电压计算逆变器的虚拟有功功率和虚拟无功功率；

基于所述虚拟有功功率和虚拟无功功率计算逆变器的角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量；

所述逆变器的虚拟有功功率和虚拟无功功率按下式计算：

式中，P_v为逆变器的虚拟有功功率，Q_v为逆变器的虚拟无功功率，Z_v是逆变器的虚拟阻抗，U_pcc为逆变器的输出电压，U_g为逆变器所连接的交流系统的电压，θ_pcc为逆变器输出电压的相位，θ_g为逆变器电网所连接的交流系统电压的相位；α_v为逆变器的虚拟阻抗角；

所述逆变器的角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量按下式计算：

Δω_sync＝-P_v(k_ωp+k_ωi/s)

ΔU_sync＝-Q_v(k_Up+k_Ui/s)

式中，Δω_sync为逆变器的角频率无缝切换补偿量，k_ωp为角频率无缝切换补偿PI控制环节的比例系数，k_ωi为角频率无缝切换补偿PI控制环节的积分系数，ΔU_sync为逆变器的电压幅值无缝切换补偿量，k_Up为电压无缝切换补偿PI控制环节的比例系数，k_Ui为电压无缝切换补偿PI控制环节的积分系数，s为积分算子；所述逆变器输出电压参考值的相位按下式确定：

式中，θ为逆变器输出电压参考值的相位，U_dc表示直流电容电压，U_dcref表示直流电容电压参考值，C_dc表示直流电容的电容值，G_m表示虚拟电导，J表示同步电机的转动惯量，D表示同步电机的阻尼系数，ω_N表示逆变器的额定角频率，ω表示未加入角频率无缝切换补偿量的逆变器角频率；

所述逆变器输出电压参考值的幅值按下式确定：

式中，U_ref为逆变器输出电压参考值的幅值，K为积分时间常数，D_q表示无功下垂系数，U_N为逆变器输出电压幅值参考值，U₁为逆变器输出电压采样值，Q_ref为逆变器的无功功率参考值，Q_e为逆变器输出的无功功率。

2.根据权利要求1所述的逆变器无缝切换控制方法，其特征在于，所述基于所述角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量确定逆变器输出电压参考值，包括：

基于所述角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量确定逆变器输出电压参考值的相位和幅值；

基于所述相位和幅值确定逆变器输出电压参考值。

3.根据权利要求1所述的逆变器无缝切换控制方法，其特征在于，所述基于所述逆变器输出电压参考值调整逆变器的输出电压，并基于调整后的电压对逆变器进行离网到并网的无缝切换，包括：

将逆变器输出电压参考值作为调制波与载波相比较，生成PWM信号，并基于所述PWM信号调整逆变器的输出电压；

基于调整后的电压重新计算逆变器的虚拟有功功率和虚拟无功功率；

当重新计算的虚拟有功功率和虚拟无功功率同时为0时，闭合逆变器的并网开关，并将角频率无缝切换补偿量和电压幅值无缝切换补偿量置为0，实现逆变器从离网到并网的无缝切换。