[发明专利]一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法

说明书

本发明公开了一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法，包括：建立母线电压PI控制器、无功电流PI控制器，分别计算母线电压补偿值V_dc_cmp、无功电流补偿值I_d_cmp；再计算出高电压穿越状态下的母线电压参考值V_dc_ref、无功电流参考值I_d_ref；将所得的母线电压参考值V_dc_ref、无功电流参考值I_d_ref分别作为传统并网逆变器双闭环控制的母线电压参考值、无功电流参考值，用于并网逆变器控制。本发明所述的一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法，可有效抑制电网过电压产生的不利影响，使并网逆变器顺利完成高电压穿越。

技术领域

本发明属于电力电子控制领域，尤其是涉及一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法。

背景技术

随着新能源涉网性能要求的提升，具备高电压穿越能力的并网逆变器逐步成为市场的主流。目前国内拟定标准，要求并网新能源设备具备1.3倍过电压运行能力。

电网过电压会引起并网逆变器过调制现象，严重过调制会造成母线波动、电流突增，引发停机保护甚至逆变器烧毁。现有高电压穿越技术多采用状态判断机制，根据电网电压骤升等级，来开环提升母线电压或增加无功电流，无法实现母线电压和无功电流的优化配置

本技术方案根据并网逆变器出口电压和直流母线电流合理计算母线电压和无功电流补偿值，以最小代价抑制过调制产生的不利影响，使并网逆变器顺利通过高电压穿越。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法，根据并网逆变器出口电压和直流母线电流合理计算母线电压和无功电流补偿值，以最小代价抑制过调制产生的不利影响，使并网逆变器顺利通过高电压穿越。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于PI补偿器的并网逆变器高电压穿越控制方法,包括以下步骤：

S1，采样逆变器出口线电压幅值的最大值V_max,L、母线电压值V_dc、过调制补偿量B，计算出PI控制器输入值PI_in；

S2，通过滞环控制器使能无功电流PI控制器、母线电压PI控制器，将步骤S1中得到的PI控制器输入值PI_in引入无功电流PI控制器、母线电压PI控制器计算得到无功电流补偿值I_d_cmp、母线电压补偿值V_dc_cmp；

S3，将无功电流PI控制器输出的补偿值I_d_cmp与高穿无功电流估算值I_d_evl求和，将结果依次引入电流限幅器、电流斜率限制器，得到无功电流参考值I_d_ref；

将母线电压PI控制器输出的补偿值V_dc_cmp与高穿母线电压估算值V_dc_evl求和，并将结果依次引入电压限幅器和电压斜率限制器，得到母线电压参考值V_dc_ref；

S4，将步骤S3中得到的无功电流参考值I_d_ref、母线电压参考值V_dc_ref分别作为并网逆变器双闭环控制的母线电压参考值、无功电流参考值，用于并网逆变器控制。

进一步的，所述步骤S1中，采用计算公式为：

PI_in＝V_max,L-(V_dc-B) (1)

式中，V_max,L为逆变器出口线电压幅值的最大值；V_dc为母线电压值；B为过调制补偿量。