[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

说明书

本发明涉及一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法，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)，根据不同的运行状态给定不同的级联H桥输出电流目标值。本发明能够显著提高光伏并网系统的低电压穿越能力。

技术领域

本发明涉及混合交直流配电网协调优化技术领域，更具体地说，涉及一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法。

背景技术

目前，对于分布式电源出力不确定性导致的配电网运行损耗增加及运行可靠性降低的问题，需研究不确定运行条件下融合多种主动调控措施的混合配电网协调优化方法。仅考虑分布式电源出力的日前预测值制定配电网调度计划，其系统决策有效性受到质疑，此外，作为未来智能配电网发展的新趋势，混合交直流配电网中不同类型无功电压设备，交/直流换流站及储能系统的有效统筹协调控制有待进一步探究，以促进配电网的可再生能源消纳和灵活可靠供电。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种基于二阶段随机规划的混合交直流配电网协调优化方法，将混合交直流配网中的无功电压设备、交/直流换流站及储能系统进行协调优化调度，结合二阶段随机规划模型得出的调度决策，提高不确定运行环境下调度方案的有效性和可靠性，并提高其对可再生能源的消纳水平。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

设计一种基于三相级联H桥的光伏发电系统低电压穿越方法，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)，根据不同的运行状态给定不同的级联H桥输出电流目标值。

在上述技术方案中，在所述步骤3)中，定义子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；

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：