一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率?電壓控制方法，所述控制方法基于逆變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，以有功功率、無(wú)功功率為控制目標(biāo)，采用功率外環(huán)、電壓內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)；采用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)相位，以該相位為基準(zhǔn)控制LCL濾波電容的電壓，從而調(diào)節(jié)逆變器并網(wǎng)的功率。本發(fā)明在傳統(tǒng)功率?電流控制方法的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代傳統(tǒng)控制方法的電流內(nèi)環(huán)，在弱電網(wǎng)高阻抗條件下可依然維持LCL濾波電容電壓在一定水平，從而提高逆變器弱電網(wǎng)工況的運(yùn)行穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】
一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及可再生能源發(fā)電功率變換系統(tǒng)的并網(wǎng)控制方法，具體地，涉及一種適 用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 并網(wǎng)逆變器的傳統(tǒng)功率-電流控制方法，其控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種控制方法采 用鎖相環(huán)觀測(cè)電網(wǎng)電壓相位，并以注入電流的方式實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。具有有功功率、無(wú)功功率 控制解耦，響應(yīng)快速，電流控制質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì)。
[0003] 然而，傳統(tǒng)功率-電流控制的上述優(yōu)勢(shì)是在電網(wǎng)阻抗較小的強(qiáng)電網(wǎng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的， 并且這種控制方法在設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器參數(shù)時(shí)假設(shè)電網(wǎng)是阻抗為零的理想電網(wǎng)。隨著線路阻抗增 大，電網(wǎng)進(jìn)一步表現(xiàn)出弱電網(wǎng)特性。功率_電流控制下并網(wǎng)逆變器的電流控制特性隨電網(wǎng)阻 抗增大而惡化，引發(fā)包括電網(wǎng)電壓畸變、諧波振蕩等在內(nèi)的一系列交互穩(wěn)定問(wèn)題，危及逆變 器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004] 經(jīng)檢索，公開(kāi)號(hào)為CN103475029A、申請(qǐng)?zhí)枮?01310449942.3的中國(guó)發(fā)明專利，該專 利公開(kāi)了一種基于極點(diǎn)配置的三相LCL型并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)及方法，該并網(wǎng)控制方法不 僅可以在弱電網(wǎng)條件下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定、高質(zhì)量并網(wǎng)，而且避免了復(fù)雜的電流控制器設(shè)計(jì)、坐 標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換和解耦控制。同時(shí)，根據(jù)外部給定的無(wú)功功率給定信號(hào)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)并網(wǎng)電流參 考值，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率獨(dú)立控制。
[0005] 上述專利在傳統(tǒng)功率-電流控制方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入極點(diǎn)配置等輔助控制環(huán) 路，在一定程度抑制由電網(wǎng)阻抗引起的并網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題。然而上述專利提供的極點(diǎn)配 置方法需要在電網(wǎng)線路阻抗已知的條件下進(jìn)行，一方面計(jì)算狀態(tài)反饋系數(shù)過(guò)于繁瑣，并且 過(guò)多的狀態(tài)檢測(cè)模塊與控制模塊增大了控制的復(fù)雜程度；另一方面，該方法抑制電網(wǎng)阻抗 引起的不穩(wěn)定是局部的，受電網(wǎng)阻抗、穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)影響較大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功 率-電壓控制方法，能夠提高逆變器弱電網(wǎng)工況的運(yùn)行穩(wěn)定性，且本發(fā)明提出的功率-電壓 控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)控制參數(shù)無(wú)需已知電網(wǎng)阻抗，大幅度提高并網(wǎng)逆變器運(yùn)行的穩(wěn)定 裕度，消除了其與弱電網(wǎng)高線路阻抗之間的諧振，因而具備更佳的電網(wǎng)適應(yīng)性。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方 法，所述方法基于逆變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，采用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)相位，以該相位為基準(zhǔn) 控制LCL濾波電容電壓的d軸分量和q軸分量，從而調(diào)節(jié)逆變器并網(wǎng)的功率;其中：
[0008] 所述方法在現(xiàn)有功率-電流控制方法的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代現(xiàn)有功率-電流控制方法的電流內(nèi)環(huán)，以有功功率、無(wú)功功率為控制目標(biāo)，采用功率外環(huán)、電壓內(nèi)環(huán)的 雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)，所述功率外環(huán)包含有功功率控制環(huán)和無(wú)功功率控制環(huán)，所述電壓內(nèi)環(huán)包含d 軸電壓控制環(huán)和q軸電壓控制環(huán)。
[0009] 優(yōu)選地，所述方法通過(guò)控制LCL型濾波器的濾波電容的電壓控制并網(wǎng)功率，由于電 網(wǎng)與濾波電容之間通過(guò)電感連接，調(diào)節(jié)電容電壓q軸分量控制逆變器并網(wǎng)的有功功率，相應(yīng) 地調(diào)節(jié)電容電壓d軸分量控制并網(wǎng)的無(wú)功功率。
[0010] 優(yōu)選地，由于有功控制環(huán)、無(wú)功控制環(huán)具有相同的控制結(jié)構(gòu)，所述有功功率控制 環(huán)、無(wú)功功率控制環(huán)，它們的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)相同的控制參數(shù);所述d軸、q軸的電壓內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)相 同的控制參數(shù);所述功率外環(huán)、電壓內(nèi)環(huán)，它們的帶寬按照1:10的關(guān)系分配。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0012]本發(fā)明所述控制方法基于逆變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)功率-電流控制方法 的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代傳統(tǒng)控制方法的電流內(nèi)環(huán)，在弱電網(wǎng)高阻抗條件下可依 然維持LCL濾波電容電壓在一定水平，從而提高逆變器弱電網(wǎng)工況的運(yùn)行穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[0014] 圖1為逆變器的傳統(tǒng)功率-電流控制結(jié)構(gòu)；
[0015]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的逆變器功率-電壓控制結(jié)構(gòu)；
[0016] 圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的dq坐標(biāo)系下系統(tǒng)電壓矢量圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的有功功率及無(wú)功功率控制框圖；
[0018]圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的電壓內(nèi)環(huán)的控制框圖；
[0019] 圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的鎖相環(huán)的控制框圖；
[0020] 圖7是本發(fā)明一仿真實(shí)施例的電網(wǎng)變?nèi)醴抡娌ㄐ螆D，其中：（a)功率-電流控制策 略，（b)功率-電壓控制策略；
[0021] 圖8是本發(fā)明一仿真實(shí)施例的弱電網(wǎng)下增大鎖相環(huán)帶寬仿真波形，其中：（a)功率-電流控制策略，（b)功率-電壓控制策略。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
[0023]本發(fā)明所述控制方法基于逆變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，主要包括外環(huán)功率控制、內(nèi) 環(huán)電壓控制，在逆變器傳統(tǒng)功率-電流控制方法的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代傳統(tǒng)控制 方法的電流內(nèi)環(huán)。采用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)相位，其輸出角度用作abc/dq坐標(biāo)變換，以此為基準(zhǔn) 控制LCL濾波電容的電壓，從而調(diào)節(jié)逆變器并網(wǎng)的功率。由于電網(wǎng)與濾波電容之間通過(guò)電感 連接，調(diào)節(jié)電容電壓q軸分量控制逆變器并網(wǎng)的有功功率，相應(yīng)地調(diào)節(jié)電容電壓d軸分量控 制并網(wǎng)的無(wú)功功率，從而調(diào)節(jié)逆變器并網(wǎng)的功率
[0024]如圖1所示，為逆變器的傳統(tǒng)功率-電流控制結(jié)構(gòu)，圖中分別為濾波器側(cè)電 感、濾波電容、網(wǎng)側(cè)電感;Rd為阻尼電阻;Lg為電網(wǎng)線路電感;Udc為直流母線電壓;G lP(s)、GlQ (s)為功率環(huán)控制器，Gld(s)、Glq(s)分別為d軸、q軸電流控制器，此處均選擇PI調(diào)節(jié)器。鎖相 環(huán)PLL觀測(cè)電網(wǎng)電壓相位，其輸出角度用作abc/dq坐標(biāo)變換。
[0025] 本發(fā)明提供一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率_電壓控制方法，在一實(shí)施例中， 所述方法基于如圖2所示的并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)，以三相兩電平橋式逆變器電路為例，不限定逆 變器具體主電路拓?fù)渑c電壓等級(jí)。圖中，U、C、L 2分別為濾波器側(cè)電感、濾波電容、網(wǎng)側(cè)電感； Rd為阻尼電阻;Lg為電網(wǎng)線路電感;Udc為直流母線電壓;GuP(s)、G uq(s)為功率環(huán)控制器，Gud (s)、Guq(s)分別為d軸、q軸電壓控制器，此處均選擇PI調(diào)節(jié)器。此處，有功功率調(diào)節(jié)器輸出作 為q軸電壓的參考量，無(wú)功功率調(diào)節(jié)器輸出作為d軸電壓參考量。
[0026] 本發(fā)明給出功率控制環(huán)、電壓控制環(huán)的傳遞函數(shù)框圖，基于靜止abc坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn) dq坐標(biāo)系的等幅值坐標(biāo)變換，如圖2所示電網(wǎng)電壓4與(1軸同向，1^的(1軸分量為零，此時(shí)逆變 器輸出的有功功率P、無(wú)功功率Q可分別表示為
[0029] 在電網(wǎng)電壓Ug恒定情況下，P、Q分別與并網(wǎng)電流心、^間呈線性關(guān)系。
[0030] 如圖3所示，dq坐標(biāo)系下系統(tǒng)電壓矢量圖對(duì)一實(shí)施例所述控制方法的工作原理進(jìn) 行解釋。圖中所選擇的坐標(biāo)變換為等幅值變換，由于電網(wǎng)電壓仏與濾波電容電壓U之間通過(guò) 電感連接，調(diào)節(jié)電容電壓q軸分量U q控制逆變器并網(wǎng)的有功功率，相應(yīng)地調(diào)節(jié)Ud控制并網(wǎng)的 無(wú)功功率。旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下系統(tǒng)電壓矢量關(guān)系如圖3所示，其中旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d軸與電網(wǎng)電壓 矢量同方向。
[0031]如圖4所示，為一實(shí)施例的有功功率及無(wú)功功率控制框圖。圖3中電網(wǎng)電壓仏與d軸 同向情況下，Ug的q軸分量為零，逆變器輸出的有功功率P、無(wú)功功率Q可分別表示為d軸、q軸 電流的線性函數(shù)，其中電壓環(huán)控制框圖如圖5所示，由于有功控制環(huán)、無(wú)功控制環(huán)具有相同 的控制結(jié)構(gòu)，功率調(diào)節(jié)器G P(s)、Gq(s)可設(shè)計(jì)相同的控制參數(shù)。
[0032] 如圖5所示，為一實(shí)施例的電壓內(nèi)環(huán)的控制框圖。有功功率、無(wú)功功率具有相同的 電壓內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)，依據(jù)典型系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)器參數(shù)，功率外環(huán)、電壓內(nèi)環(huán)帶寬按照 1:10的關(guān)系分配。
[0033] 圖4、圖5給出該控制方法的功率控制及電壓控制框圖，有功功率參考量Pref與反饋 量P之間的偏差經(jīng)過(guò)有功功率調(diào)節(jié)器Gp(s)，其輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電壓q軸分量的參考量 Uqref，該參考量Uqref與反饋量Uq之差作為電壓調(diào)節(jié)器GUq(S)的輸入。同理無(wú)功功率參考量Qref 與反饋量Q之間的偏差經(jīng)過(guò)無(wú)功功率調(diào)節(jié)器GQ(S)，其輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電壓d軸分量的參 考量Udrrf，該參考量Udref與反饋量Ud之差作為電壓調(diào)節(jié)器Gud ( S )的輸入。電壓調(diào)節(jié)器GUq ( S )、 Gud (s)的輸出經(jīng)過(guò)dq/abc坐標(biāo)變換作為PWM的調(diào)制信號(hào)。
[0034]如圖6所示，為一實(shí)施例的鎖相環(huán)的控制框圖。圖中，上標(biāo)s、c分別表示系統(tǒng)和控制 器坐標(biāo)系下的物理量，Gpll為鎖相環(huán)調(diào)節(jié)器，0為鎖相環(huán)輸出角度，用作abc/dq坐標(biāo)變換。圖 1、圖2、圖6所用坐標(biāo)變換矩陣為
[0036] 基于上述描述，一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法，實(shí)現(xiàn)步驟如 下：
[0037] S1:采用鎖相環(huán)PLL觀測(cè)獲取電網(wǎng)公共連接點(diǎn)電壓Uciabc的相位0，基于該相位，LCL 濾波器電容電壓uab。經(jīng)過(guò)abc/dq坐標(biāo)變換為濾波器電容電壓d軸分量Ud和q軸分量Uq;
[0038] S2:測(cè)量逆變器并網(wǎng)輸出的電流igabc以及電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電壓11。如，計(jì)算出逆變 器并網(wǎng)的有功功率P、無(wú)功功率Q;
[0039] S3:有功功率參考量Pref與有功功率P之間的偏差經(jīng)過(guò)有功功率調(diào)節(jié)器G P(s)，功功 率調(diào)節(jié)器GP(s)輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電壓q軸分量的參考量uqref;無(wú)功功率參考量Q ref與無(wú)功 功率Q之間的偏差經(jīng)過(guò)無(wú)功功率調(diào)節(jié)器GQ(s)，無(wú)功功率調(diào)節(jié)器&( 8)輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電 壓d軸分量的參考量Udref ;
[0040] S4:電壓d軸分量的參考量Udref與濾波器電容電壓d軸分量Ud之差作為電壓調(diào)節(jié)器 Gud(s)輸入，電壓q軸分量的參考量Uqref與濾波器電容電壓q軸分量Uq之差作為電壓調(diào)節(jié)器 Guq(s)輸入，基于相位鎖相環(huán)相位0，電壓調(diào)節(jié)器Gud(s)、Guq(s)輸出經(jīng)過(guò)dq/abc坐標(biāo)變換作 為逆變器的PWM調(diào)制信號(hào)。
[0041] 以一臺(tái)額定功率10kW的并網(wǎng)逆變器為例，按照上述步驟進(jìn)行實(shí)施，詳細(xì)介紹本發(fā) 明上述控制方法的實(shí)現(xiàn);該并網(wǎng)逆變器相關(guān)電氣參數(shù)見(jiàn)表1。
[0042] 表1 10kW并網(wǎng)逆變器電氣參數(shù)
[0044] 根據(jù)圖4、圖5功率、電壓控制框圖，外環(huán)、內(nèi)環(huán)控制帶寬按照1:10關(guān)系分配，設(shè)計(jì)相 關(guān)控制參數(shù)如下表2所示。
[0045] 表2 10kW并網(wǎng)逆變器控制參數(shù)
[0048] 電網(wǎng)強(qiáng)弱按照短路比（Short Circuit Ratio,SCR)進(jìn)行區(qū)分，SCR定義為電網(wǎng)短路 容量與所接入設(shè)備額定容量之比，通常情況下SCR值大于20的電網(wǎng)認(rèn)為是強(qiáng)電網(wǎng)，小于6-10 的電網(wǎng)認(rèn)為是弱電網(wǎng)。在本實(shí)施例所取并網(wǎng)逆變器額定容量為10kW的情況下，當(dāng)電網(wǎng)線路 電感Lg等于15.4mH，對(duì)應(yīng)SCR值為3，以此模擬弱電網(wǎng)；當(dāng)L g等于2.3mH，對(duì)應(yīng)SCR值為20，以此 模擬強(qiáng)電網(wǎng)。
[0049] 在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，逆變器主要電氣及控制參數(shù)與表1、表2 - 致。電網(wǎng)變?nèi)?、鎖相環(huán)帶寬增大時(shí)，不同控制策略下逆變器的運(yùn)行特性將直觀反映在并網(wǎng)點(diǎn) 電壓、電流以及鎖相環(huán)輸出頻率上。
[0050] 1)工況1:鎖相環(huán)帶寬為100Hz，控制參數(shù)見(jiàn)表2，在0~8s電網(wǎng)線路電感Lg為2.3mH， 8s時(shí)Lg變?yōu)?5.4mH。圖7中（a)、（b)分別為逆變器在功率-電流與功率-電壓控制策略下的仿 真結(jié)果。
[0051] 從工況1的仿真結(jié)果可以看出，功率-電流控制策略下的逆變器在強(qiáng)電網(wǎng)環(huán)境中可 穩(wěn)定運(yùn)行；隨著線路電感增大，鎖相環(huán)輸出頻率出現(xiàn)非周期失穩(wěn)，并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流均出現(xiàn) 畸變。功率-電壓控制策略下，線路電感突增時(shí)鎖相環(huán)輸出頻率短時(shí)增大，而后恢復(fù);并網(wǎng)電 流經(jīng)兩個(gè)周期過(guò)渡到新的穩(wěn)態(tài)值，由于線路電感壓降增大，弱電網(wǎng)下并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值也相 應(yīng)增大?；诠β?電壓控制策略的并網(wǎng)逆變器可在弱電網(wǎng)下穩(wěn)定運(yùn)行；
[0052] 2)工況2:電網(wǎng)線路電感1^為15.411111，鎖相環(huán)帶寬為100Hz，在0~8s鎖相環(huán)帶寬為 50Hz，8s時(shí)鎖相環(huán)帶寬變?yōu)?00Hz。圖8中（a)、（b)分別為逆變器在功率-電流與功率-電壓控 制策略下的仿真結(jié)果。
[0053]從工況2的仿真結(jié)果可以看出，鎖相環(huán)帶寬較低時(shí)，功率-電流控制策略下的逆變 器也可在弱電網(wǎng)中穩(wěn)定運(yùn)行;隨著鎖相環(huán)帶寬增大，其輸出頻率周期性振蕩發(fā)散，并網(wǎng)點(diǎn)電 壓、電流出現(xiàn)畸變，系統(tǒng)失穩(wěn)。功率-電壓控制策略下，鎖相環(huán)帶寬突增時(shí)其輸出頻率出現(xiàn)小 幅抖動(dòng)，并網(wǎng)點(diǎn)電壓、電流未出現(xiàn)畸變，系統(tǒng)始終穩(wěn)定。
[0054]本發(fā)明所述控制方法基于逆變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，在傳統(tǒng)功率-電流控制方法 的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代傳統(tǒng)控制方法的電流內(nèi)環(huán)，在弱電網(wǎng)高阻抗條件下可依 然維持LCL濾波電容電壓在一定水平，從而提高逆變器弱電網(wǎng)工況的運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0055]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法，其特征在于，所述方法基于逆 變器的LCL型濾波器結(jié)構(gòu)，采用鎖相環(huán)跟蹤電網(wǎng)相位，以該相位為基準(zhǔn)控制LCL濾波電容電 壓的d軸分量和q軸分量，從而調(diào)節(jié)逆變器并網(wǎng)的功率;其中： 所述方法在現(xiàn)有功率-電流控制方法的基礎(chǔ)上，采用電壓內(nèi)環(huán)控制取代現(xiàn)有功率-電流 控制方法的電流內(nèi)環(huán)，以有功功率、無(wú)功功率為控制目標(biāo)，采用功率外環(huán)、電壓內(nèi)環(huán)的雙環(huán) 控制結(jié)構(gòu)，所述功率外環(huán)包含有功功率控制環(huán)和無(wú)功功率控制環(huán)，所述電壓內(nèi)環(huán)包含d軸電 壓控制環(huán)和q軸電壓控制環(huán)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法，其特征 在于，所述方法通過(guò)控制LCL型濾波器的濾波電容的電壓控制并網(wǎng)功率，由于電網(wǎng)與濾波電 容之間通過(guò)電感連接，調(diào)節(jié)電容電壓q軸分量控制逆變器并網(wǎng)的有功功率，相應(yīng)地調(diào)節(jié)電容 電壓d軸分量控制并網(wǎng)的無(wú)功功率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法，其特征 在于，所述有功功率控制環(huán)、無(wú)功功率控制環(huán)，它們的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)相同的控制參數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方法，其特征 在于，所述d軸、q軸的電壓內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)相同的控制參數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種適用于弱電網(wǎng)工況的逆變器功率-電壓控制方 法，其特征在于，所述方法實(shí)現(xiàn)步驟如下： Sl:采用鎖相環(huán)PLL觀測(cè)獲取電網(wǎng)公共連接點(diǎn)電壓Utiabc的相位Θ，基于該相位，LCL濾波器 電容電壓Uabc經(jīng)過(guò)abc/dq坐標(biāo)變換為濾波器電容電壓d軸分量Ud和q軸分量Uq; S2:測(cè)量逆變器并網(wǎng)輸出的電流igabc以及電網(wǎng)公共連接點(diǎn)的電壓Utiabc,計(jì)算出逆變器并 網(wǎng)的有功功率P、無(wú)功功率Q; S3:有功功率參考量Pref與有功功率P之間的偏差經(jīng)過(guò)有功功率調(diào)節(jié)器GP(s)，功功率調(diào) 節(jié)器Gp(S)輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電壓q軸分量的參考量Uqref;無(wú)功功率參考量Qref與無(wú)功功率Q 之間的偏差經(jīng)過(guò)無(wú)功功率調(diào)節(jié)器Gq(S)，無(wú)功功率調(diào)節(jié)器6(^(8)輸出作為L(zhǎng)CL濾波器電壓d軸 分量的參考量Udrrf ; S4:電壓d軸分量的參考量Udref與濾波器電容電壓d軸分量Ud之差作為電壓調(diào)節(jié)器Gud(S) 輸入，電壓q軸分量的參考量Uqref與濾波器電容電壓q軸分量Uq之差作為電壓調(diào)節(jié)器Guq(S) 輸入，基于相位鎖相環(huán)相位Θ，電壓調(diào)節(jié)器6 11<1(8)、611(1(8)輸出經(jīng)過(guò)(1(1/ &1^坐標(biāo)變換作為逆變 器的PffM調(diào)制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK105958548SQ201610341501
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】蔡旭, 桑順, 高寧
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)