[发明专利]光伏并网逆变器低电压及零电压穿越的控制系统及方法

权利要求书

1.一种光伏并网逆变器低电压及零电压穿越的控制系统，其特征在于包括：

电网电压跌落判断及LVRT控制模块，用于在低电压穿越及零电压穿越时， 根据电网电压穿越瞬时值、负序电流控制环误差大小及其误差变化率发出控制切 换命令；

负序电流开环闭环切换控制模块，用于在低电压穿越及零电穿越时，将负序 电流由闭环控制切换成开环控制；

电网电压直接前馈模块，用于在低电压穿越及零电压穿越时，电网电压前馈 根据切换命令由正负序电压前馈切换成电网电压直接前馈方式。

2.一种光伏并网逆变器低电压及零电压穿越的控制方法，其特征在于：在 低电压穿越及零电压穿越时，根据电网电压穿越瞬时值、负序电流控制环误差大 小及其误差变化率发出控制切换命令；将负序电流由闭环控制切换成开环控制， 同时电网电压前馈根据切换命令由正负序电压前馈切换成电网电压直接前馈。

3.如权利要求2所述的光伏并网逆变器低电压及零电压穿越的控制方法， 其特征在于具体包括如下步骤：

步骤1，分别采样直流电压、直流电流、电网电压及并网电流在每个PWM周 期固定时刻的稳态值U_dc，I_dc，u_a、u_b、u_c，i_a、i_b、i_c；

步骤2，根据电网电压稳态值u_a、u_b、u_c分别计算正序电压d轴分量U_d+、 q轴分量U_q+，负序电压d轴分量U_d-、q轴分量U_q-，以及正序电压矢量角φ_s⁺、 负序电压矢量角φ_s^-；

步骤3，对电网电压稳态值u_a、u_b、u_c及正序电压矢量角φ_s⁺进行PARK变换， 得到未经正负序分解的电压d轴分量U_d和q轴分量U_q；

步骤4，根据并网电流稳态值i_a、i_b、i_c，并结合步骤2得到的正序电压矢 量角φ_s⁺和负序电压矢量角φ_s^-，计算得到正序电流d轴分量I_d+、q轴分量I_q+， 以及负序电流d轴分量I_d-、q轴分量I_q-；

步骤5，对并网电流稳态值i_a、i_b、i_c及正序电压矢量角φ_s⁺进行PARK变换， 得到未经正负序分解的电流d轴分量I_d和q轴分量I_q；

步骤6，对步骤1采样得到的直流电压稳态值U_dc和直流电流稳态值I_dc进行 最大功率点追踪，输出直流电压给定U_dc^*；

步骤7，对直流电压给定U_dc^*和直流电压稳态值U_dc进行电压控制环处理， 经限幅环节后输出正序电流控制环d轴给定I_d+^*；

步骤8，稳态时，闭环调节正序电流d轴分量I_d+和q轴分量I_q+，对正序电 流dq分量进行交叉解耦，与正序电压dq分量前馈信号叠加后，输出正序dq轴电 压控制量；闭环调节负序电流d轴分量I_d-和q轴分量I_q-，对负序电流dq分量进 行交叉解耦，与负序电压dq分量前馈信号叠加后，输出负序dq轴电压控制量；

在低电压穿越及零电压穿越时，根据电网电压穿越瞬时值、负序电流控制环 误差大小及其误差变化率发出控制切换命令；将负序电流由闭环控制切换成开环 控制，同时电网电压前馈根据切换命令由正负序电压前馈切换成电网电压直接前 馈；

步骤9，将步骤8输出的正序dq轴电压控制量进行矢量变换，将旋转坐标系 dq分量变换为静止坐标系abc轴分量，得到三相正序电压控制量U_abc+^*；

步骤10，将步骤8输出的负序dq轴电压控制量进行矢量变换，将旋转坐标 系dq分量变换为静止坐标系abc轴分量，得到三相负序电压控制量U_abc-^*；

步骤11，将三相正序电压控制量U_abc+^*与三相负序电压控制量U_abc-^*相加， 得到三相电压控制量U_abc^*，将该三相电压控制量U_abc^*产生12路触发脉冲至逆变 器，对三电平逆变器的12支IGBT管进行控制。