[发明专利]基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法和系统

权利要求书

1.一种基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法，其特征在于，包括：通过锁相环实时获取电网频率以及电网电压，根据电网状态的波动实时改变逆变器输出电流的给定值，通过调整逆变器输出功率对电网频率及电压进行主动支撑。

2.根据权利要求1所述的基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法，其特征在于：所述通过锁相环实时获取电网频率及电网电压包括：将锁相环输入的电网电压信号在abc坐标下表示为：

其中，u_a、u_b和u_c为abc三相的电网电压，U₁为输入电压信号的幅值，θ为电网电压相位，经过Clark变换后，电网电压在两相静止αβ坐标下的电压表示为：

其中，u_α、u_β为αβ坐标轴的电压分量，则在同步旋转dq坐标系下的电压表示为：

其中，u_d、u_q为dq坐标轴的电压分量，θ_PLL为锁相环输出相角；当dq坐标轴中的d轴与电网电压旋转矢量完全重合，即θ＝θ_PLL，此时，电网电压旋转矢量在d轴上的投影为电网电压幅值U₁，在q轴上的投影为0，电网电压频率ω₁与ω_PLL相等，表明此时锁相环能够锁定电网频率，并准确跟踪电网电压相角；锁相环回路在稳定运行状态下，实时提取的电网信息为

3.根据权利要求1所述的基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法，其特征在于：所述根据电网状态的波动实时改变逆变器输出电流的给定值包括：将逆变器输出电流给定值与实际值做差，经过PI调节器，得到逆变器端口电压给定值在dq坐标系下的分量，经过θ_PLL主导的Park反变换，得到逆变器端口电压给定值，作为调制波送入PWM模块，得到逆变器驱动信号，控制逆变器输出电流。

4.根据权利要求1所述的基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法，其特征在于：所述通过调整逆变器输出功率对电网频率及电压进行主动支撑包括：所述逆变器还包括矢量电流环，通过所述矢量电流环对逆变器输出电流幅值与相位进行控制，通过对dq坐标系下电流的分别控制，对逆变器输出有功功率与无功功率的解耦；

当检测到电网频率下降时，通过逆变器提高有功功率输出，当检测到电网频率上升时，通过逆变器降低有功功率输出；

当检测到电网电压下降时，通过逆变器提高无功功率输出，当检测到电网电压上升时，通过逆变器降低无功功率输出。

5.根据权利要求1所述的基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制方法，其特征在于，还包括：当电压幅值偏移、频率偏差同时出现缺额，需要同时提供无功功率、有功功率的情况下，优先调整无功功率；如果没有电压、频率的同时支撑需求，按照锁相环监测的支撑策略，调整无功功率/有功功率进行逆变器主动支撑电网。

6.一种基于锁相环的逆变器主动支撑电网控制系统，其特征在于，包括以下模块：

模块M1：通过锁相环实时获取电网频率以及电网电压；

模块M2：根据电网状态的波动实时改变逆变器输出电流的给定值；

模块M3：通过调整逆变器输出功率对电网频率及电压进行主动支撑。