[发明专利]适用于电流源型光伏并网逆变器的运行模式控制方法、装置及系统

说明书

本发明公开了适用于电流源型光伏并网逆变器的运行模式控制方法、装置及系统，计算电流源运行模式下内环电流参考；计算电网电压幅值、电网电压相位、逆变器实际输出有功功率和无功功率；基于电网电压、逆变器实际输出有功功率和无功功率、电网电压幅值、逆变器有功功率给定值和无功功率给定值、电压幅值给定值，计算出电压源运行模式下内环电流参考；接入电流源运行模式下内环电流参考或电压源运行模式下内环电流参考，结合逆变器输出电流以及电网电压相位计算出逆变器调制波，对载波信号进行调制，产生控制逆变器功率开关的控制信号。本发明能够实现当逆变器接收到场站控制器发来的控制信号需运行于电压源模式时，将外置控制器信号接入，实现光伏并网逆变器的电压源模式运行。

技术领域

本发明属于并网逆变器控制技术领域，具体涉及一种用于电流源型光伏并网逆变器的控制方法、装置及系统。

背景技术

截至2019年底，我国风电、光伏发电装机容量分别为210GW和204GW，约占我国电源总容量的20.63％，新能源已成为我国第二大能源。以风电、光伏为代表的新能源仍将持续快速发展，并最终在全国范围内形成高比例新能源电力系统。而目前规模化装机的传统光伏并网逆变器一般为电流源运行模式，跟随电网电压/频率并网工作，在高比例新能源电力系统中，由于光伏逆变器缺乏惯量和调频、调压功能，对电力系统安全稳定运行带来挑战。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种用于电流源型光伏并网逆变器的运行模式控制方法、装置及系统，正常工况下光伏并网逆变器采用传统电流源运行模式，保留了原有逆变器的软件和硬件功能；当逆变器接收到场站控制器发来的控制信号需运行于电压源模式时，将外置控制器信号接入，实现光伏并网逆变器的电压源模式运行。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种适用于电流源型光伏并网逆变器的运行模式控制系统，包括直流电压测量模块、直流电流测量模块、交流电流测量模块、交流电压测量模块、PLL锁相模块、MPPT及直流电压外环控制模块、电流内环控制模块、脉宽调制模块、实际功率计算模块和自同步电压源下垂控制及虚拟阻抗控制模块；

所述直流电压测量模块采集逆变器直流电压U_dc并输出至MPPT及直流电压外环控制模块；

所述直流电流测量模块采集逆变器直流电流I_dc并输出至MPPT及直流电压外环控制模块；

所述交流电流测量模块采集逆变器输出电流i_Labc并输出至实际功率计算模块、电流内环控制模块；

所述交流电压测量模块采集电网电压u_gabc分别输出至PLL锁相模块、实际功率计算模块、自同步电压源下垂控制及虚拟阻抗控制模块；

所述PLL锁相模块根据电网电压u_gabc计算出电网电压幅值U_gm及电网电压相位θ_g；

所述MPPT及直流电压外环控制模块根据逆变器直流电压U_dc和逆变器直流电流I_dc，计算得到电流源运行模式下内环电流参考i_{ref_abc}；

所述实际功率计算模块根据逆变器输出电流i_Labc和电网电压u_gabc，计算得到逆变器实际输出有功功率P_e和无功功率Q_e；