[发明专利]单dq-PI电流控制结构下并网变流器负序电流控制方法及系统

权利要求书

1.单dq-PI电流控制结构下并网变流器负序电流控制方法，其特征是，包括：

获得单dq-PI电流控制结构下的并网变流器稳态负序电流与负序电流参考值、负序端电压之间的关系；

根据上述关系将负序电流参考值进行补偿，得到负序电流参考补偿值，将负序电流参考补偿值转换到正转dq坐标系下以后，与正序电流参考值相加作为单dq-PI电流控制器的输入量，使负序电流等于负序电流参考值，实现对并网变流器负序电流控制；

获得并网变流器稳态负序电流与负序电流参考值、负序端电压之间的关系的具体方式为：得到GSC的输出负序电压在正转dq坐标系下满足的表达式；将上述表达式转换到反转dq坐标系下，并得出稳态条件下GSC的输出负序电压在反转dq坐标系下的稳态表达式；在反转dq坐标系下，获得GSC的负序输出电压、电流之间存在的稳态关系；

其中包括：建立在锁相环锁定电网正序电压而形成的正转dq坐标系下的以GSC输出电流、GSC积分输出电压为状态变量的状态空间方程：

其中，A₂₁＝-K_iK_mod，A₂₂＝0，B₂₁＝0，B₂₂＝K_iK_mod；上标+代表该变量是在正转dq坐标系下的量，下标*代表标幺值，是正转dq坐标系下GSC输出电流，是正转dq坐标系下GSC输出电压，是正转dq坐标系下GSC端电压，是正转dq坐标系下GSC输出电流参考值，K_p为电流控制器PI调节器的比例系数，K_i为电流控制器PI调节器的积分系数，K_mod为电压调制信号转换为实际输出电压的比例系数，ω_PLL*为dq坐标系的旋转速度，ω_B为旋转速度基值等于100π，R_g*为GSC滤波电抗器电阻，L_g*为滤波电抗器电感；

经典单dq-PI电流控制结构下GSC负序电流与负序电流参考值、负序端电压之间的稳态关系：

补偿后的负序电流参考值表达式为：

其中，A＝K_pK_mod，C＝R_g*+K_pK_mod，下标*代表标幺值，Kp为电流控制器PI调节器的比例系数，Ki为电流控制器PI调节器的积分系数，Kmod为电压调制信号转换为实际输出电压的比例系数，为反转dq坐标系下的负序电流参考补偿值，为反转dq坐标系下的负序电流参考值，为反转dq坐标系下的GSC负序端电压，ωPLL*为dq坐标系的旋转速度，ωB为旋转速度基值等于100π，Rg*为GSC滤波电抗器电阻，Lg*为滤波电抗器电感；

在对经典单dq-PI电流控制结构下的GSC不对称扰动响应分析的基础上，通过增加GSC负序电流参考值前馈补偿环节，实现对GSC输出负序电流的控制，保留了经典单dq-PI电流控制结构，但对锁相环进行改进，使其对电网正序电压进行跟踪锁相，使该控制结构适用与对称和不对称电网条件下，使不对称电网条件下GSC的电流控制结构极大地简化，降低控制复杂度，增强控制系统的稳定性。

2.如权利要求1所述的单dq-PI电流控制结构下并网变流器负序电流控制方法，其特征是，上述方法适用于对称或不对称电网条件下的并网变流器电流控制，在对称或不对称条件下采用相同的电流控制结构。

3.如权利要求1所述的单dq-PI电流控制结构下并网变流器负序电流控制方法，其特征是，采用二阶广义积分器方法在αβ坐标系下分离电网电压的正、负序分量，负序电压分量用以对负序电流参考值进行补偿。