[发明专利]一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法

权利要求书

1.一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1)，建立光伏发电系统并网模型；

步骤2)，在并网逆变器交流侧各相接入级联H桥；

步骤3)，采用模型电流预测控制级联H桥的输出电流；

步骤4)，级联H桥的目标输出电流可以表示为：i_{h_ref}＝i_{g_ref}-i_pv，其中，i_{g_ref}为并网电流的额定值，i_pv为并网逆变器的输出电流；

其中，在所述步骤3)中，定义H桥单元的逻辑开关函数：

公式(1)中，S_i1、S_i2、S_i3、S_i4表示H桥单元i的四个三极管；

级联H桥的输出电压表示为：

公式(2)中，u_dc表示H桥单元的输入电压，n表示H桥单元的个数；

根据基尔霍夫电压定律，级联H桥的输出电流的微分方程表示为：

公式(3)中，u表示接入点电压，L_h为滤波电感，i_h为级联H桥的输出电流，R_h表示线路电阻；

设系统采样周期为T，在(t_k，t_k+1)时间内，对公式(3)进行离散化，得到：

级联H桥两端的电压表示为：

设定级联H桥的目标输出电流为i_{h_ref}，令：

i_h(k+1)＝i_{h_ref} (6)

得到：

建立价值函数：

通过评价H桥单元的逻辑开关函数，选取使得价值函数c取得最小值的函数值，将该函数值所对应的开关动作作用于下一个周期，重复计算，使得级联H桥的输出电流持续追踪目标值，实现控制目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法，其特征在于，在所述步骤4)中，级联H桥的目标输出电流表示为：

i_{h_ref}＝i_{g_ref}-i_pv (9)

其中，i_{g_ref}为并网电流的额定值，i_pv为并网逆变器的输出电流；当光伏发电系统处于正常的并网运行状态时，级联H桥发挥滤波作用；系统正常运行时，大电网三相电压保持平衡，光伏系统向电网输入有功功率P，无功功率为0，功率因数保持在1；采用电网电压矢量定向控制，将dq旋转坐标系的d轴定向于电网电压合成矢量方向上，得到光伏发电系统的输出电流在dq轴上的参考分量：

公式(10)中，U_d表示并网点电压在d轴上的分量；

在并网点电压发生跌落时，光伏发电站注入电网的无功电流I_q实时跟踪并网点电压变化，并满足：

公式(11)中，U_T为光伏发电站并网点电压标幺值；根据并网点电压得到注入电网的无功电流后，有功与无功电流不超过额定电流的标幺值1.1，即满足：

I_d是指电流在dq旋转坐标系中沿d轴的分量；

确定有功电流目标值和无功电流目标值后，得到并网电流额定值i_{g_ref}各相的大小：

其中，θ为d轴与a轴的夹角，根据i_{g_ref}每相电流的大小确定每相级联H桥输出目标电流的大小，其中，a轴为三相abc坐标系的a轴。