[发明专利]一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法

权利要求书

1.一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据基尔霍夫电压定律，建立LCL光伏并网逆变器三相坐标系下数学模型；

2)对步骤1)LCL光伏并网逆变器三相坐标系下数学模型进行Park变换，得到光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型；

3)根据步骤2)LCL光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型，忽略并网逆变器自身损耗，得到电压定向dq坐标系下有功功率P和无功功率Q表达式；

4)根据步骤2)光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型和步骤3)LCL光伏并网逆变器电压定向dq坐标系下有功功率P和无功功率Q表达式，得到光伏并网逆变器电流PI控制的传递函数；

5)定义故障切除后，光伏并网点电压表达式；

6)结合步骤3)LCL光伏并网逆变器电压定向dq坐标系下无功功率Q表达式，和步骤5)故障切除后，光伏并网点电压表达式，得到光伏LCL并网逆变器的并联电容器输出无功表达式；

7)根据步骤6)光伏LCL并网逆变器的并联电容器输出无功表达式，得到电压骤升带来的电容器多输出无功表达式，进一步的得到无功电流参考值i_q^*即标幺值表达式；

8)为了在故障切除后稳定直流母线电压，根据步骤7)无功电流参考值i_q^*即标幺值表达式，定义有功电流参考值取值范围；

9)当步骤4)输出有功功率保持不变，标幺值恒为1，根据步骤8)有功电流参考值取值范围得到LCL光伏并网逆变器输出有功功率系数表达式；

10)分析步骤9)LCL光伏并网逆变器输出有功功率系数表达式中电压升高比例系数，根据不同电压骤升幅度设计不同无功电流参考值和有功电流参考值。

2.根据权利要求1所述的一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法为：根据基尔霍夫电压定律，建立LCL光伏并网逆变器三相坐标系下数学模型：

其中：L表示线路等效电感；R表示线路等效电阻；U_abc、i_abc为逆变器输出交流三相电压、电流；e_abc为网侧三相电压。

3.根据权利要求2所述的一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：对步骤1)LCL光伏并网逆变器三相坐标系下数学模型进行Park变换，得到光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型：

其中：

其中，T_abc→dq0为Park变换矩阵，ω为电角速度；并网逆变器电压方程在dq坐标系下存在交叉耦合项，采用前馈解耦控制，将交叉耦合项视为扰动，作为后续电流控制系统中的前馈补偿项。

4.根据权利要求3所述的一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：根据步骤2)LCL光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型，忽略并网逆变器自身损耗，得到电压定向dq坐标系下有功功率P和无功功率Q表达式：

其中：d轴与电压合成矢量E_s为同一方向，e_d＝E_s，e_q＝0；e_d恒定时，i_d控制并网逆变器有功功率和直流母线电压；i_q控制并网逆变器无功功率；U_dc为光伏逆变器直流侧母线电压；I_dc为光伏逆变器直流侧电流。

5.根据权利要求4所述的一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：根据步骤2)光伏并网逆变器在dq两相坐标系下的数学模型和步骤3)LCL光伏并网逆变器电压定向dq坐标系下有功功率P和无功功率Q表达式，得到光伏并网逆变器电流PI控制的传递函数：

其中：K_p和K_I分别为电流PI控制中的比例调节系数和积分调节系数，i_d^*和i_q^*为电流参考值。