[发明专利]一种三相双模式逆变器的稳态控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网分布式发电领域，特别是一种三相双模式逆变器的稳态控制方法。

背景技术

通过微电网接纳与利用分布式电源(光伏、风力、燃料电池等)是解决当前能源危机与环境恶化的有效途径，微电网中逆变器作为分布式电源与微电网的接口，将分布式能源转变成高质量的电能，因此研究适合微电网运行的逆变器意义重大。现有研究主要集中在逆变器单独工作在并网模式或离网(孤岛)模式下的控制方法，但对于能够在并网、离网双模式下工作的逆变器，及其相应的平滑切换控制的研究尚不完善。

在一个高度灵活的微电网中，逆变器应该具备同时向本地负载和电网提供电能的能力，且在异常情况下，逆变器能够断开与电网的连接，直接向本地负载供电。并网切换时，由于微源与电网不能严格同步，以及控制方案存在差异，会产生瞬间的过压或过流；离网切换时，由于晶闸管(SCR)或固态继电器(SSR)三相不能同时关断，引起电压或电流不平衡，使得有功或无功功率加大波动，最终导致直流侧电压不能稳定。这些均影响负载正常工作，破坏了供电的可靠性和稳定性。现有的双模式逆变器通常在并网模式采用P/Q控制，在离网模式采用V/f控制。虽然采取了过渡控制，在切换过程中抑制了逆变器输出电流冲击，但其往往只关注逆变器的输出电压、电流以及功率的波动，没有兼顾减小入网电流冲击。而并网和离网模式下的下垂控制，能够实现系统的稳态控制，保证负载和功率的均分。但对于其双模式的切换控制，却只能依赖以往已有的平滑切换方式，不能根据下垂控制的特性进行平滑切换，缺乏针对性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种三相双模式逆变器的稳态控制方法，克服现有双模式逆变器控制的缺点，解决微电网中逆变器在并网模式下，因相位误差出现的能量倒灌现象，保证系统运行的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种三相双模式逆变器的稳态控制方法，适用于微电网双模式逆变器并联系统，所述微电网双模式逆变器并联系统包括多个双模式逆变器、并/离网开关、三相电网和逆变控制电路；所述双模式逆变器包括直流储能电容、三相逆变电路、逆变控制电路、LC滤波电路，所述直流储能电容、三相逆变电路、LC滤波电路依次连接，所述LC滤波电路与线路阻抗连接，所述线路阻抗通过交流母线与并/离网开关连接，所述并/离网开关接入三相电网；所述逆变控制电路包括采样调理电路、锁相环电路、控制器、驱动保护电路；所述采样调理电路输入端与所述LC滤波电路连接；所述控制器与所述驱动保护电路输入端、采样调理电路输出端、锁相环电路输出端连接；所述锁相环电路输入端与所述交流母线连接；该方法包括离网模式稳态控制方法和并网模式稳态控制方法；

所述离网模式稳态控制方法为：

1)在每个采样周期的起始点，采样调理电路对三相电网电压u_sa、直流储能电容电压u_dc、LC滤波电路电容电压u_oa、u_ob、u_oc、线路电流i_oa、i_ob、i_oc、入网电流i_sa、i_sb、i_sc分别进行采样，然后将采样数据送给控制器进行处理，计算各采样值的有效值，并将LC滤波电路电容电压u_oa、u_ob、u_oc和线路电流i_oa、i_ob、i_oc分别转换为在αβ坐标下的LC滤波电路电容电压u_oα、u_oβ和线路电流i_oα、i_oβ；

2)将LC滤波电路电容电压u_oa、u_ob、u_oc与线路电流i_oa、i_ob、i_oc分别相乘，得到双模式逆变器的有功功率P和无功功率Q；