[发明专利]一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法

说明书

本发明公开了一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，包括：建立LCL光伏并网逆变器三相坐标系下数学模型；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；得到光伏并网逆变器电流PI控制的传递函数；定义故障切除后，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；得到电压骤升带来的电容器多输出无功表达式，得到无功电流参考值表达式；定义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；分析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。本发明解决了光伏并网故障切除后电压骤升带来的暂态冲击问题。

技术领域

本发明涉及一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，该方法用于解决光伏并网故障切除后电压骤升带来的暂态冲击问题，采用无功电流控制策略来稳定并网点母线电压。

背景技术

随着电网容量不断增加，光伏等新能源发电大规模接入，其间歇性、不稳定性会影响电力系统稳定性。尤其是随着光伏并网规模的增大，如何保证电站安全稳定运行，不会因为网或者故障切除后无功过剩、并网电压骤升等现象，成为最近光伏并网控制领域研究热点。

目前分析故障发生到故障切除全过程光伏故障穿越过程鲜有研究，因此需要开展光伏并网故障切除电压支撑能力研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，以解决光伏并网故障切除后电压骤升带来的暂态冲击问题，分析有功、无功功率变化情况，提出一种无功电流控制策略来稳定直流母线电压方法。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种抑制光伏并网故障切除电压骤升的方法，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。

本发明进一步的改进在于，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：