[发明专利]一种单相变换器控制方法及其装置

说明书

本发明公开了一种单相变换器控制方法及其装置，依据当前控制周期的电网侧电压的角速度，得到有功电流校准参数K_d与无功电流校准参数K_q，结合K_d、K_q对有功电流与无功电流进行校准，结合电网侧有功电流参考值与电网侧无功电流参考值得到有功电流偏差Δi_d与无功电流偏差Δi_q，根据Δi_d、Δi_q得到输出电压u_ab(k)，并对u_ab(k)进行脉冲宽度调制，得到单相变换器中各个开关管的驱动脉冲，通过控制开关管的通断调节电网侧的参数。本发明通过电网侧电压角速度对有功电流与无功电流进行校准，即为通过电网侧电压频率对有功功率与无功功率进行调节，使电压频率变化的情况下的有功、无功功率的分配能够满足电力系统的需要，提高电力系统中有功、无功功率调节的准确性与稳定性。

技术领域

本发明涉及新能源并网发电系统领域，特别是涉及一种单相变换器控制方法及其装置。

背景技术

随着全球暖化问题的不断恶化，清洁能源的发展成为当今社会关注的热点问题之一，光伏发电、风力发电等新能源作为常见的清洁能源，其开发与应用成为我国可持续发展的重要途径。

近年来，电网中来自光伏发电、风力发电等发电系统的发电量不断增加。但是，由于上述新能源依赖于太阳光、风力等自然因素，新能源电力具有时变性与不确定性，且新能源发电系统与常规发电系统具有较大的差异，这使得并入了新能源发电系统后的电力系统可能面临更多不稳定因素，如频率变化、电压骤降、电能质量下降等。频率变化会导致有功功率与无功功率不稳定，又由于发电系统中的无功功率用于提高线路电压，无功功率的不稳定会导致电网侧电压的不稳定，进而导致电能质量下降。因此，并网发电变换器应该能够适应频率变化，并能准确调节有功功率与无功功率，从而使有功功率与无功功率能够满足电力系统的需要，协助电网频率恢复稳定。

从单相变换器的工作原理可知，单相变换器的控制目标有两个：一是维持直流侧电压恒定；二是电网侧电流正弦化，且能够实现有功电流与无功电流的准确调节。在实际应用中，技术人员普遍希望单相变换器系统能够在并网点频率发生突然变化时，为电网提供准确的有功电流和无功电流以保证电网频率的稳定。然而，现有技术中的单相变换器在频率不稳定的情况下，对有功功率与无功功率的调节的准确性低，使得电网侧的电压频率不稳定。

因此，如何提供一种准确性高、稳定性好的单相变换器控制方法及其装置是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种准确性高、稳定性好的单相变换器控制方法及其装置，能够在频率不稳定的情况下准确调节有功电流与无功电流，从而保障电网侧电压频率的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种单相变换器控制方法，包括：

采集当前控制周期的电网侧电流i_s(k)、电网侧电压v_s(k)与直流侧电压v_dc(k)，并保存所述i_s(k)；

将所述i_s(k)与保存的当前控制周期之前n个控制周期的电网侧电流i_s(k-n)分别作为静止坐标轴下的α轴电流i'_α(k)与β轴电流i'_β(k)；

对所述v_s(k)进行角度分析，得到当前控制周期的电网侧电压的相位角θ(k)与角速度ω(k)；

依据所述ω(k)得到α轴与β轴电流之间在理想情况的相位差与实际情况下的相位差之间的误差相位

依据所述所述θ(k)得到有功电流校准参数K_d与无功电流校准参数K_q；