[发明专利]大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法

说明书

本发明属于零电压穿越控制技术领域，涉及一种大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法，在PWM载波的零点和顶点处，触发一次三相电网电压采样，并对三相电网电压进行双二阶广义积分锁相，对电网电压dq轴正序分量先求平方和后再开方然后进行滑动滤波作为电网电压跌落幅值检测的依据，检测到电压跌落后，停止锁相环，计算跌落区间的电网电压同步角，跌落后电流控制由dq坐标系下的矢量控制改为abc静止坐标系下的直接电流控制，电网电压恢复后，电流环再切换到dq坐标系进行矢量控制。本发明对电网电压跌落的检测速度和抗干扰性进行改进，提升电网电压跌落判断的速度和精度。

技术领域

本发明属于零电压穿越控制技术领域，涉及一种大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法。

背景技术

对于电网电压跌落的检测，业内普遍采用单个载波周期只进行单次采样和锁相，由于大功率储能变流器的开关频率比较低，载波周期较长，所以单载波周期锁相的速度相对较慢。

如中国专利公开了一种光伏并网逆变器基于正、负序双旋转坐标系下的锁相控制策略[申请号：201510336191]，其技术方案如下：利用双同步旋转坐标系对电网电压进行正负序分解；电网电压幅值低于10％时，进入零电压锁相处理流程，停止锁相环PI 积分，使同步角频率稳定，高于10％后，立即使能锁相环PI运算，快速跟踪电网电压相位；在进行电网电压双旋转坐标变换分解的同时，对中间Clark变换后的电网电压U_α和U_β分别进行低通滤波处理；利用正序分量的瞬时值判断电网电压跌落的区间，并决定是否启用锁相环积分，整个过程电流的控制是基于双同步旋转坐标系。

上述方案中由于锁相环中含有一阶滤波环节，影响了系统的动态响应，从而使调整时间在5～10ms，电压跌落的判断依靠正序电压d轴分量的瞬时值未经任何滤波存在误判的可能，同时在电网电压很低的情况下，电流环依然采用矢量控制，解耦性能会受锁相环的精度影响，严重时易导致电流控制失稳，进而导致故障穿越失败的概率大幅提高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法，包括以下步骤：

1)在PWM载波的零点和顶点处，触发一次三相电网电压采样，并对三相电网电压进行双二阶广义积分锁相，

2)利用双二阶广义积分器完成对电网电压正序分量的提取，

3)对电网电压dq轴正序分量先求平方和后再开方然后进行滑动滤波作为电网电压跌落幅值检测的依据，

4)检测到电压跌落后，停止锁相环，并对跌落前的连续3 个载波周期锁相环PI调节器输出频率值进行加权求平均，作为故障跌落区间的固定频率值，计算跌落区间的电网电压同步角，

5)跌落后电流控制由dq坐标系下的矢量控制改为abc静止坐标系下的直接电流控制，

6)电网电压恢复后，电流环再切换到dq坐标系进行矢量控制，电流环的输出叠加电网电压dq分量作为前馈控制。

进一步的，在步骤2)中，跌落区间电流环的输出叠加了电网电压的瞬时值前馈。

一种大功率储能双向变流器零电压穿越控制方法，包括以下步骤：

1)分别在载波的零点和顶点处，触发一次三相电网电压采样，并对采集的电网电压进行锁相和幅值判断，