[发明专利]一种构网型并网逆变器

说明书

本发明公开了一种构网型并网逆变器，包括：LCL型逆变器，以及与LCL型逆变器连接的第一abc/dq坐标变换模块、第二abc/dq坐标变换模块和PWM控制模块；功率计算模块，与第一abc/dq坐标变换模块连接；低通滤波器，与功率计算模块连接；下垂控制器，与低通滤波器连接；PI控制器，分别与下垂控制器、第一abc/dq坐标变换模块、第二abc/dq坐标变换模块连接；第三abc/dq坐标变换模块，分别与PI控制器、PWM控制模块连接；电压控制器，分别与第二abc/dq坐标变换模块、第三abc/dq坐标变换模块连接；本发明设计的构网型并网逆变器相较于跟网型并网逆变器具有更强的适应性，不影响系统稳定性。

技术领域

本发明涉及新能源电力系统领域，尤其涉及一种构网型并网逆变器。

背景技术

随着“双碳”目标的提出与逐步实施，作为新能源发电单元接入电力网络的重要接口元件的并网逆变器稳定性问题凸显。目前，电网大部分采用跟网型并网逆变器，然而弱电网中跟网型并网逆变器与锁相环、电网间存在耦合，严重影响系统稳定性，因此，急需一种构网型并网逆变器及其构建方法，通过设计一款构网型并网逆变器，并建立构网型并网逆变器状态空间模型，在弱电网下将跟网型并网逆变器替代为构网型并网逆变器，减小对系统稳定性的影响。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种构网型并网逆变器，包括：

LCL型逆变器，以及与LCL型逆变器电性连接的第一abc/dq坐标变换模块、第二abc/dq坐标变换模块和PWM控制模块；

功率计算模块，与第一abc/dq坐标变换模块电性连接；

低通滤波器，与功率计算模块电性连接；

下垂控制器，与低通滤波器电性连接；

PI控制器，分别与下垂控制器、第一abc/dq坐标变换模块、第二abc/dq坐标变换模块电性连接；

第三abc/dq坐标变换模块，分别与PI控制器、PWM控制模块电性连接；

电压控制器，分别与第二abc/dq坐标变换模块、第三abc/dq坐标变换模块电性连接。

优选地，第一abc/dq坐标变换模块与第二abc/dq坐标变换模块电性连接。

优选地，PI控制器的输入端与下垂控制器的输出端电性连接；

PI控制器的输出端分别与第一abc/dq坐标变换模块、第二abc/dq坐标变换模块、第三abc/dq坐标变换模块电性连接。

优选地，用于表征构网型并网逆变器的空间模型，包括：

功率控制环模型，用于无通信链路情况下的自动功率分配；

电压控制环节模型，采用PI控制，根据输入的电压指令输出电流指令；

时滞环节模型，用于评估延迟环节对系统稳定性的影响并揭示状态之间的相互作用；

LCL滤波环节模型，用于由滤波器结构，列写滤波器及其和逆变器耦合电感的状态方程。

优选地，功率控制环模型由功率计算模块、低通滤波器和下垂控制器构建而成，其中，电压、电流值经过第一abc/dq坐标变换模块的dq轴，输出d轴分量和q轴分量的电压电流值进入功率计算模块，获取瞬时有功功率和无功功率，并通过低通滤波器获取平均功率；所述下垂控制器根据所述平均功率，输出频率控制指令，以及输出基于dq轴的电压控制指令，至所述PI控制器；PI控制器再将指令传输至第一、第二abc/dq坐标变换模块。

优选地，所述电压控制器用于接收所述第二abc/dq坐标变换模块传输的基于abc轴的电压控制指令。