[发明专利]一种基于最优工作点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最优工作点的并网逆变器高电压穿越控制方法，包括：检测三路瞬时线电压幅值的最大值U_max,L，将其引入母线电压最优工作点计算单元、无功电流最优工作点计算单元得出母线电压最优工作点V_dc、无功电流最优工作点I_q；将母线电压最优工作点V_dc、无功电流最优工作点I_q分别引入电压限幅器、电流限幅器；将限幅后的母线电压最优工作点、无功电流最优工作点分别引入电压斜率限制器、电流斜率限制器；所得两个结果分别作为母线电压参考值和无功电流参考值，将其引入双闭环控制模块，实现并网逆变器控制。本发明中的一种基于最优工作点的并网逆变器高电压穿越控制方法，有效抑制电网过电压产生的不利影响，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最优工作点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，来提升母线电压或增加无功电流。此类方法存在两方面缺陷：1、存在高穿和非高穿的状态跳转，无法实现控制逻辑和控制效果的平滑过渡；2、母线电压和无功电流在控制上缺乏统一调度，逆变器无法实现最优工作点运行。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于最优工作点的并网逆变器高电压穿越控制方法，以有效抑制电网过电压产生的不利影响，实现逆变器最优工作点运行。

一种基于最优工作点的并网逆变器高电压穿越控制方法，包括以下步骤：

S1，检测三路瞬时线电压幅值的最大值U_max,L，将其引入母线电压最优工作点计算单元、无功电流最优工作点计算单元得出母线电压最优工作点V_dc、无功电流最优工作点I_q；

S2，将步骤S1所得的母线电压最优工作点V_dc、无功电流最优工作点I_q分别引入电压限幅器、电流限幅器进行限幅；

S3，将步骤S2中所得限幅后的母线电压最优工作点、无功电流最优工作点分别引入电压斜率限制器、电流斜率限制器；

S4，将步骤S3所得的两个结果分别作为母线电压参考值和无功电流参考值，将其引入双闭环控制模块，实现并网逆变器控制。

进一步的，所述步骤S1中，母线电压最优工作点计算单元表达式为：

无功电流最优工作点计算单元表达式为：

式中，V_dc为直流母线电压，U_max,L为三路瞬时线电压幅值的最大值，L为并网逆变器滤波电感值，ω为电网角频率，I_q为并网电流无功分量，d_V和d_I分别为电压斜率限制值和电流斜率限制值。

进一步的，所述步骤S2中，母线电压最优工作点V_dc引入电压限幅器进行限幅的方法为：

当母线电压最优工作点V_dc大于V_max时，V_dc等于V_max；

当母线电压最优工作点V_dc小于V_min时，V_dc等于V_min；