[发明专利]一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法

说明书

本发明涉及电气控制技术领域，具体涉及一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法。本发明提供的控制方法能够根据直流侧电压实现储能变换器对电网的自主同步；在电网出现低电压故障后，提出的暂态稳定控制模块可以增强直流侧电压、以及网侧变换器的功角稳定性，避免暂态失稳、以及输出电流过流；有功功率参考值生成模块、无功功率参考值生成模块可以在电网出现低电压故障时优先发出无功功率，实现无功功率支撑功能。

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，具体涉及一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法。

背景技术

目前，储能变换器大多采用基于锁相环观测电网电压相位的常规跟网型控制方法。在跟网型控制方法下，储能变换器高比例接入电网时容易与电网异常交互引发振荡失稳问题；另外，跟网型储能变换器高比例接入时等效降低电网的惯量，导致系统频率失稳。

相关研究表明，构网型控制是解决高比例储能变换器并网面临惯量缺失、振荡失稳难题的有效措施之一。然而，构网型储能变换器在电网出现低电压故障时面临相角失稳、过电流等风险，危及构网型储能变换器的安全稳定运行。因此，需要研究构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供提供一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法，提高构网型储能变换器在电网故障时的稳定性，避免出现相角失稳、以及过电流等风险。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种构网型储能变换器的低电压故障穿越控制方法，分别对前级变换器及网侧变换器进行控制，所述网侧变换器采用如下控制方法：直流侧电压反馈值u_dc与直流侧电压参考值u_dcref之差进入PI调节器，PI调节器的输出经过一个增益为1/u_dcref的环节，其输出进入一个增益为314.159的积分环节，积分环节的输出为相位θ_vg；检测网侧变换器输出的三相电流i_1abc、以及滤波电容电压u_Cabc，经过旋转坐标变换到dq坐标系下，用于旋转变换的角度为θ_vg；

故障检测器根据滤波电容电压幅值U_C判断电网是否出现故障，滤波电容电压幅值U_C进入滞环比较器后生成故障标志位Flag，当滤波电容电压幅值U_C小于0.85U_CN时，故障标志位Flag为1，当滤波电容电压幅值U_C大于0.95U_CN时，故障标志位Flag为0；U_CN为滤波电容电压幅值的额定值；

无功功率参考值生成模块根据故障标志位Flag产生无功功率参考值Q_gref，无功功率参考值Q_gref经过无功功率控制环生成滤波电容电压d轴分量的参考值u_Cdref，滤波电容电压q轴分量的参考值u_Cqref为0；滤波电容电压的参考值u_Cdref、u_Cqref进入交流电压控制环，其输出经过限流环节后作为电流控制环的参考值i_1dref、i_1qref；参考值i_1dref、i_1qref进入交流电流控制环，其输出进入dq/abc坐标变换，用于坐标变换的角度为相位θ_vg；dq/abc坐标变换的输出经过脉冲宽度调制环节后生成网侧变换器的触发脉冲s_gabc；