[发明专利]三相光伏并网逆变器电网阻抗电感检测方法

说明书

本发明涉及一种三相光伏并网逆变器电网阻抗电感检测方法，该方法为：先使三相光伏并网逆变器工作于第一工作点，测量第一工作点时其输出电压矢量和输出电流矢量；再使三相光伏并网逆变器工作于第二工作点，测量第二工作点时其输出电压矢量和输出电流矢量，第二工作点和第一工作点时三相光伏并网逆变器的无功功率给定电流不同；分别将第一工作点时三相光伏并网逆变器的输出电压矢量和输出电流矢量、第二工作点时三相光伏并网逆变器的输出电压矢量和输出电流矢量转换至dq旋转坐标系，根据dq旋转坐标系中的各量值计算得到电网电压阻抗中的电感部分。本方法不影响逆变器性能，同时具有计算简单和控制方便等优点。

技术领域

本发明属于光伏发电领域，具体涉及一种基于无功功率变化的三相光伏并网逆变器电网阻抗电感检测方法。

背景技术

随着能源的逐渐枯竭和环境问题的日益严重，越来越多地利用新能源，如太阳能、风能、生物能等进行发电。在各种可再生能源中，太阳能是非常具有发展潜力的一种新能源。

在光伏发电系统中，为抑制光伏并网逆变器开关频率谐波电流，需对光伏并网逆变器输出进行滤波。一般滤波器结构有L、LC和LCL三种形式。LC型滤波器、LCL型滤波器和传统的L型滤波器相比，在滤波效果、体积、成本等方面有很多优势。而LCL型滤波器和LC滤波器相比，存在多一个滤波电感和控制复杂等不足。因此，实际上很多商用光伏并网逆变器厂商采用LC滤波器。

实际的电网存在一个阻抗，等效于一个滤波电感。因此，光伏并网逆变器的LC滤波器和电网等效电感构成了新的LCL滤波器。在光伏并网系统中，采用LCL滤波器，能够更好地抑制高次谐波，并降低总电感量。但LCL滤波器是一个三阶系统，具有一个阻尼系数很低的谐振尖峰，容易发生振荡并造成系统不稳定，因此对系统的控制提出了更高的要求，需要采用有源阻尼的方法抑制谐振尖峰。电网电压阻抗中电阻部分不影响系统的稳定性，三相商用光伏并网逆变器电网电压阻抗中电阻部分可以不需要检测。因此，电网电压阻抗电感的检测非常关键。对于光伏并网逆变器需要检测电网电压阻抗电感的大小，通过合适的有源阻尼方法来抑制LCL滤波器的谐振。

目前，对于电网电压阻抗检测的方法主要是谐波注入法，即在逆变器系统中注入高次谐波，通过离散傅里叶变换得到逆变器高次谐波电压和电流信号，高次谐波的电压信号除以电流信号得到电网电压阻抗信号。这种方法可以精确得到电网电压阻抗中电阻R和电感L。但这种谐波注入法影响逆变器输出性能和计算复杂等不足。如发明专利“一种用于电网谐波阻抗测量的谐波注入装置”(专利号：201310562348.5)发明了一种用于电网谐波阻抗测量的谐波注入装置，用于将谐波电压波形、谐波电压频率、谐波电压幅值和谐波电压波形相位差与采集的电压信号的相位信息进行合成，生成谐波电压信号输出。该方法可以实现电网电压阻抗精确检测。但是，该发明方法由于向逆变器注入谐波，使逆变器的性能变差。同时，该发明方法计算复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种不影响逆变器性能，电网电压阻抗中的电感部分计算简单和控制方便的三相光伏并网逆变器电网阻抗电感检测方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种三相光伏并网逆变器电网阻抗电感检测方法，用于检测三相光伏并网逆变器所连接电网的电压阻抗中的电感部分，所述方法为：

先使所述三相光伏并网逆变器工作于第一工作点，并测量所述第一工作点时所述三相光伏并网逆变器的输出电压矢量和输出电流矢量；

再使所述三相光伏并网逆变器工作于第二工作点，并测量所述第二工作点时所述三相光伏并网逆变器的输出电压矢量和输出电流矢量，所述第二工作点和所述第一工作点时所述三相光伏并网逆变器的无功功率给定电流不同；