[发明专利]一种判断过调制对微源逆变器串联微电网电压影响的方法

摘要

一种微源逆变器串联微电网系统超调程度判别方法，以双边傅里叶变换为基础，计算过调制状态下微源逆变器串联微电网系统输出电压表达式。采用泰勒公式对电压进行变换，将其写成一种能够反映系统总超调程度与输出电压之间关系的方程。当总超调量小于零时系统处于调制状态，当其大于零时为超调状态，并根据系统总超调量大小计算系统输出电压。其方法简单，使系统可以通过控制系统总超调量从而有效控制电压，实现功率平衡控制，保证系统输出电压稳定。

主权项

1.一种判断过调制对微源逆变器串联微电网电压影响的方法，其特征在于，其步骤为：步骤1：微源逆变器串联微电网系统由N单元H桥微源逆变器串联构成，各微源直流链电压为u_dc，微源逆变器输出电压为u_oi，系统总输出电压为u_AN；采用载波变幅移相调制策略，载波大小为u_c，调制波为u_s，载波幅值为U_c，调制波幅值为U_s，调制度载波移相角为α；当u_s＝U_c时，ω_st有四个解，分别为γ,π‑γ,π+γ,2π‑γ，定义γ为超调临界角；当u_s＝u_c时，载波与调制波的两个交点分别为L、R；当|u_s|＞|u_c|时，开关函数输出为u_dc，当|u_s|＜|u_c|时，开关函数输出为0；步骤2：基于双边傅里叶变换理论，忽略谐波部分，系统输出电压与调制度之间的关系为uo＝A11cos(mx)+B11sin(ny)；式中为方便计算，定义C11＝A11+jB11；步骤3：将一个周期内的调制波按照是否大于基波幅值分为I～VI 6个积分区域，并投影到x0y坐标系中，计算得B₁₁＝0；因此过调制状态下微源逆变器输出电压当M＜1时，系统处于调制状态下，调制状态下u_oi＝M_iu_dc，将调制状态下与过调制状态下系统输出电压表达式相比发现，本发明中电压基波幅值的实部与调制状态下相等，因此第i个微源的基波幅值为：步骤4：由于微源逆变器串联微电网系统输出电压为各微源输出电压的和，因此N微源系统在过调制状态下输出电压为对过调制状态下串联系统电压进行泰勒展开，设χi＝γi2，则N微源逆变器串联系统输出电压为由于χ随M变化而变化，令为系统的总调制量，微源个数一定时，系统输出电压仅与δ有关，因此微源逆变器串联微电网系统输出电压为公式六能够反映出系统总调制量与系统输出电压之间的关系；步骤5：当微源逆变器串联系统中所有微源的调制度M均为1时定义为系统临界超调状态；此时总超调量δ＝‑1.35N；设η＝δ+1.35N为系统总超调量，当η＞0时，系统处于过调制状态，当η＜0时则处于调制状态，由于η有正有负，因此系统各微源对总超调量的影响可以相互抵消；在临界超调状态时系统输出电压为UAN＝Nudc，非临界超调状态下系统输出电压为过调制状态下系统电压随η的变化率为当所有微源逆变器的调制度M均趋于无穷时，U_AN＝1.28Nu_dc且不再随总超调量的增加而增加，因此系统电压总波动率小于28％。