[发明专利]适用于非对称故障的三相并网逆变器低电压穿越控制方法

摘要

本发明涉及一种三相并网逆变器低电压穿越控制方法，用于抑制非对称故障时三相并网逆变器输出功率的纹波，对于三相并网逆变器，通过锁相环模块向参考电流计算模块提供基波正序电压分量和负序电压分量；参考电流计算模块根据基波电压信息和功率信息计算电流内环的电流参考值；准比例谐振控制电流内环模块根据电流参考值计算三相并网逆变器的参考电压，并通过SVPWM调制将参考电压转化为IGBT开关信号。

主权项

1.一种适用于非对称故障的三相并网逆变器低电压穿越控制方法，对于三相并网逆变器，通过锁相环模块向参考电流计算模块提供基波正序电压分量和负序电压分量；参考电流计算模块根据基波电压信息和功率信息计算电流内环的电流参考值；准比例谐振控制电流内环模块根据电流参考值计算三相并网逆变器的参考电压，并通过SVPWM调制将参考电压转化为IGBT开关信号，方法如下：设三相并网逆变器在低电压穿越过程中的有功参考功率和无功参考功率分别为P₀和Q₀，令dq轴正负序参考电流I_dref⁺,I_qref⁺,I_dref^－,I_qref^－满足如下关系：其中，I_d1⁺,I_q1⁺,I_d1^－,I_q1^－的表达式为：在公式(2)中，V_d⁺,V_q⁺,V_d^－,V_q^－分别为电网电压dq轴的基波正序分量和基波负序分量。而I_d2⁺,I_q2⁺,I_d2^－,I_q2^－的表达式为：在公式(1)中，λ₁表达式为：其中，S_f(λ)为有功功率和无功功率纹波之和；P_s1,P_c2,分别为有功功率的正弦纹波系数和余弦纹波系数；Q_s1,Q_c2分别为无功功率的正弦纹波系数和余弦纹波系数。考虑IGBT元件对逆变器输出电流的硬限幅，得到最终的参考电流I_dreff⁺,I_qreff⁺,I_dreff^－,I_qreff^－为：对于参考电流I_dreff⁺,I_qreff⁺,I_dreff^－,I_qreff^－，采用两相静止坐标系下的准比例谐振控制器G_c(s)对其进行控制，G_c(s)的表达式如下：对于公式(6)中的比例系数K_p，其取值为:其中，L为输出滤波器总电感；f_co为控制系统的截止频率，一般取200Hz‑500Hz；与选定的相位裕度相关，U_dc为直流侧电压。对于公式(6)中的积分增益K_r，满足如下关系：其中U_g是电网额定相电压有效值,I_n是额定电流有效值。对于公式(6)中其他参数，其表达式如下：