[发明专利]三相电压源型并网逆变器的无冲击电流并网方法

摘要

本发明涉及一种用于三相电压源型并网逆变器的无冲击电流并网方法，包括：实时采集并网点两侧的各相电压和电流，计算逆变器侧D轴电压分量和Q轴电压分量；计算网侧D轴电压分量和Q轴电压分量；对D轴和Q轴电压分量进行控制，以其作为控制外环，和电流内环一起调节三相半桥电路的驱动信号的占空比，驱动主回路逆变输出交流电；并网前按照以上的步骤运行，在确保并网断路器可靠闭合后，逐步调节到稳态的恒功率输出状态。本发明可在电压源逆变器并网过程中实现对冲击电流的有效抑制，使得其并网输出电流逐渐增加到稳态值，达到无冲击电流并网的效果。

主权项

一种用于三相电压源型并网逆变器的无冲击电流并网方法，包括下列步骤：(1)断开并网开关；(2)在三相逆变器并网点电网侧采集三相电网相电压：A相电压U_A,B相电压U_B,C相电压U_C；在并网点逆变器侧采集三相逆变器输出相电压：A相电压U_a，B相电压U_b，C相电压U_c，在并网点逆变器侧采集逆变器输出的三相电流I_A，I_B，I_C，经过Clarke变换得到α轴电流分量I_α，β轴电流分量I_β；(3)通过三相锁相环算法将电网三相电压矢量定向在同步旋转坐标系的D轴上，计算得到旋转坐标系D轴与静止三相坐标系下A轴的夹角θ；(4)用θ对从并网点逆变器侧采集到的三相逆变器输出相电压进行DQ变换，得到逆变器侧D轴电压分量U_d和Q轴电压分量U_q；利用θ对从并网点电网侧采集到的三相电网相电压进行DQ变换；得到网侧D轴电压分量U_D和Q轴电压分量U_Q；(5)设置D轴电压调节单元，对D轴电压分量进行控制：利用计算得到的逆变器侧D轴电压分量U_d和电网侧D轴电压分量U_D进行比较，得到电压差；对电压差进行比例积分调节，D轴电压调节单元的输出为U_dout；设置Q轴电压调节单元，对Q轴电压分量进行控制：利用计算得到的逆变器侧Q轴电压分量U_q和电网侧Q轴电压分量U_Q进行比较，得到电压差；对电压差进行比例积分调节，Q轴电压调节单元的输出为U_qout；(6)将U_dout和U_qout进行Park反变换，分别得到α轴分量U_αout和β轴分量U_βout；(7)设置α轴电流调节单元，对α轴电流分量进行控制：设置这一电流调节单元参考值为I_αref；在并网前将U_αout赋值给I_αref作为参考值，与I_α进行比较得到电流差值；对电流差值进行比例谐振调节，得到α轴输出I_αout；再设置β轴电流调节单元，对β轴电流分量进行控制：设置这一电流调节单元参考值为I_βref，在并网前将U_βout赋值给I_βref作为参考值，与I_β进行比较得到电流差值；对电流差值进行比例谐振调节，得到β轴输出I_βout；(8)将I_αout和I_βout进行Clarke反变换,转换为三相静止坐标系下的参考信号I_Aref，I_Bref，I_Cref；根据I_Aref，I_Bref，I_Cref的输出分别调节三相半桥电路的驱动信号的占空比，驱动主回路逆变输出交流电；(9)并网前按照以上的步骤(2)至(8)运行，当在连续不少于5个交流周期中均判定网侧D轴电压分量U_D与逆变器侧D轴电压分量U_d差的绝对值之小于阀值U_max后，可认为逆变器输出的三相空载电压完全跟随并网点电网侧的三相电压；满足之上条件后，发出合闸并网信号并在发出信号后持续运行步骤(2)至(8)不少于20ms,以确保并网断路器可靠闭合；(10)确定并网断路器可靠闭合后，将α轴电流调节单元的参考值I_αref和β轴电流调节单元的参考值I_βref分别置为由稳态输出功率计算得到的α轴参考值I_{online_αref}和β轴参考值I_{online_βref}，逆变器将逐步调节到稳态的恒功率输出状态。