[发明专利]一种应用于光伏并网变流器的无功功率控制方法

摘要

本发明公开一种应用于光伏并网变流器的无功功率控制方法，包括步骤S1、采集光伏并网变流器输出端的三相静止坐标系下的交流电压和交流电流；S2、通过坐标变换将三相静止坐标系下的交流电压和交流电流转换成双同步旋转坐标系下的电压和电流的正、负序分量；S3、根据电压和电流的正、负序分量，基于光伏并网变流器控制模型计算无功电流指令；S4、对无功电流指令进行滤波电容的容性无功功率补偿；S5、根据无功电流指令闭环控制光伏并网变流器的功率因数。本发明所述技术方案消除了光伏并网变流器中负序电流分量和电容的容性无功功率对变流器输出的无功功率的影响，实现了无功功率的精确控制，满足上级电网调度部门要求。

主权项

一种应用于光伏并网变流器的无功功率控制方法，其特征在于，该方法包括步骤：S1、采集光伏并网变流器输出端的三相静止坐标系下的交流电压和交流电流；S2、通过坐标变换将三相静止坐标系下的交流电压和交流电流转换成双同步旋转坐标系下的电压和电流的正、负序分量；S3、将上级电网调度部门下发的有功功率指令和无功功率指令作为控制目标，根据电压和电流的正、负序分量及光伏并网变流器的有功功率、无功功率、电压以及电流解耦后的关系公式，计算无功电流指令；其中，光伏并网变流器的有功功率、无功功率、电压以及电流解耦后的关系公式为：udpp*=edpp+ωLiqpp-(Kp+Kis)(idpp*-idpp)uqpp*=eqpp-ωLidpp-(Kp+Kis)(iqpp*-iqpp)udnn*=ednn-ωLiqnn-(Kp+Kis)(idnn*-idnn)uqnn*=eqnn-ωLidnn-(Kp+Kis)(iqnn*-iqnn)]]>其中，分别为三相电网基波电动势在有功轴d轴和无功轴q轴的正序p、负序n的电动势，上标p、n分别表示正序、负序，下标d、q分别表示d轴、q轴；分别为在有功轴d轴和无功轴q轴的正序p、负序n的变流器输出电压期望值；ω是电网电压角频率；L是网侧滤波电感值；分别为在有功轴d轴和无功轴q轴的正序p、负序n的电流；分别为在有功轴d轴和无功轴q轴的正序p、负序n的电流期望值；Kp为控制环比例系数；Ki为控制环积分系数；计算无功电流指令的计算公式如下：idpp*=23edppPg0+eqppQg0(edpp)2+(eqpp)2iqpp*=23eqppPg0-edppQg0(edpp)2+(eqpp)2]]>公式中，分别为在有功轴、无功轴的正序电流期望值；分别为在有功轴、无功轴的正序电动势；Pg0、Qg0分别为有功功率、无功功率的平均值；S5、根据无功电流指令闭环控制光伏并网变流器的功率因数；步骤S5中的闭环控制策略为：对光伏并网变流器的输出端的正序有功功率采用双闭环控制策略，外环控制直流电压，将最大功率点跟踪功能追踪到的电压作为指令进行直流电压控制，内环控制有功电流，将电压环输出作为指令进行控制；对光伏并网变流器的输出端的正序无功功率采用单闭环控制策略，利用无功电流指令作为给定值控制光伏并网变流器的功率因数，进而控制光伏并网变流器的无功功率输出；对光伏并网变流器的输出端的负序有功轴和负序无功轴功率均采用单闭环控制策略，将零作为两个控制环的指令，进而将负序电流控制为零，确保无负序电流输出。