[发明专利]NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法在审
申请号: | 202010711643.2 | 申请日: | 2020-07-22 |
公开(公告)号: | CN112039113A | 公开(公告)日: | 2020-12-04 |
发明(设计)人: | 李清 | 申请(专利权)人: | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 |
主分类号: | H02J3/38 | 分类号: | H02J3/38;H02M7/483 |
代理公司: | 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 | 代理人: | 邓潮彬;黄培智 |
地址: | 510663 广东省广州*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | npc 三相 电平 逆变器 阻抗 建模 方法 | ||
1.一种NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,应用于分析NPC型三电平并网逆变器系统的稳定性,包括以下步骤:
步骤一,在理想电网下,并网逆变器的PCC处注入频率为fp的扰动电压,得到三相电网电压表达式;
步骤二,所述三相电网电压表达式经过坐标变换,得到dq坐标系下的电网电压vd以及vq,所述的电网电压vd以及vq在dq坐标系下使用复变量表示,得到电压Vdq;
步骤三,在静止坐标系下,根据所述电压Vdq建立功率级电路的小信号模型;
步骤四,在dq坐标系下,根据所述电压Vdq建立控制环路的小信号相量模型;
步骤五,在dq坐标系下,建立逆变器交流侧和直流侧之间的电流关系的小信号模型;
步骤六,在dq坐标系下,得到逆变器交流侧电压电流关系的小信号模型;
步骤七,根据步骤三至六所建立的模型,得到频率为ωp的交流电压扰动以及与直流电流扰动对应的导纳Ya0(ωp);当直流电压稳定时,计算得到交流电压扰动与交流电流扰动对应的导纳Ya1(ωp),以及耦合电流对应的导纳Ya2(ωp);考虑直流电压扰动时,计算得到频率为ωp的直流电压扰动与对应的频率为(ωp+ω1)和(ωp-ω1)的交流电流扰动之间的导纳Y01(ωp)和Y02(ωp);计算得到逆变器直流电压电流扰动之间的自导纳Y00(ωp);
步骤八,将三电平逆变器直流侧电容等效为串联,计算得到直流侧电容的导纳Ydc(ωp);
步骤九,根据逆变器叫直流侧扰动传递过程计算NPC型三相三电平逆变器的自导纳Ysa(ωp)和伴随导纳Yaa(ωp)。
2.如权利要求1所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,
所述功率级电路的小信号模型具体为:
其中,ωp为扰动频率;ω1为电网的基波频率;L为滤波电感值;为dq坐标系下频率为(ωp-ω1)的电流扰动;为频率为(ωp-ω1)的直流电压扰动;Vdc为直流电压值;是频率为(ωp-ω1)的逆变器占空比;Ddq为dq坐标系下逆变器占空比的稳态值;*表示复数的共轭。
3.如权利要求2所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,
所述控制环路的小信号相量模型具体为:
其中,是频率为(ωp-ω1)的逆变器占空比;Vcr是等效载波幅值,2Vcr=Vdc;Gc(ωp-ω1)是电流环PI调节器的传递函数,Gv(ωp-ω1)是电压环PI调节器的传递函数。
4.如权利要求3所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,
所述逆变器交流侧和直流侧之间的电流关系的小信号模型具体为:
其中,*表示复数的共轭;Idq为dq坐标系下的交流电流。
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