[发明专利]基于PQ解耦的多端输入光伏并网系统功率控制策略

摘要

一种基于PQ解耦的多端输入光伏并网系统功率控制策略，其特点是，包括:测量多端输入光伏并网系统中各高压直流端电压，求取高压端直流电压平均值，测量光伏并网电流、并网电压经派克变换得到并网电流、电压的d、q轴分量；以追踪直流电压平均值为目标，求得并网电流d轴分量参考值，以追踪无功功率为目标，求得并网电流q轴分量参考值，计算出d轴级联多电平DC/AC变换器输出电压v_d1，q轴级联多电平DC/AC变换器输出电压v_q1；按照各光伏阵列输出功率的不同对v_d1、v_q1进行分配，进而求得级联多电平DC/AC变换器中各子模块的调制量；采用直流电压补偿对各子模块的调制量进行修正，在满足各光伏阵列输出功率不等的条件下，解决各光伏阵列直流端电压平衡问题。

主权项

1.一种基于PQ解耦的多端输入光伏并网系统功率控制策略，其中光伏并网系统包括：多个光伏阵列单元，每个光伏阵列单元输出连接一个DAB变换器，DAB变换器输出为高压直流端电压，每个DAB变换器输出端连接一个DC/AC变换器，各个DC/AC变换器的输出端依次串联后输出并网；/n其特征是，它包括以下步骤：/n(1)测量多端输入光伏并网系统中各高压直流端电压U_dca1、U_dca2、……、U_dcan，求取高压端直流电压平均值U_dcavg；测量光伏并网电流i_sa、并网电压U_sa，延时90度后得到电流i_sa-β、电压U_sa-β，经过派克变换处理得到d轴分量的有功电流i_d、q轴分量的无功电流i_q、d轴分量的有功电压U_sd、q轴分量的无功电压U_sq；/n(2)以追踪高压端直流电压平均值为目标，给定一个高压端直流电压平均值的参考值U_dcref，将高压端直流电压平均值与参考值U_dcref的电压差值输入到PI控制器中，经过PI控制器的时域表达式计算出一个d轴有功电流参考指令i_dref，将无功差值输入到PI控制器中，经过PI控制器的时域表达式计算出一个q轴无功电流参考指令i_qref，PI控制器的时域表达式为i_dref＝K_p1(U_dcref-U_dcavg)+K_i1∫(U_dcref-U_dcavg)dt,i_qref＝K_p3(Q_ref-Q)+K_i3∫(Q_ref-Q)dt；/n(3)将步骤(1)中得到d轴分量的有功电流i_d、d轴分量的无功电流i_q分别与步骤(2)中的d轴有功电流参考指令i_dref、d轴无功参考电流指令i_qref作差，并将差值输入PI控制器，经过PI控制器的时域表达式计算出d轴级联多电平DC/AC变换器输出电压v_d，q轴级联多电平DC/AC变换器输出电压v_q，PI控制器的时域表达式为/nv_d＝K_p2(i_dref-i_d)+K_i2∫(i_dref-i_d)dt+U_sd-ωLi_q，/nv_q＝K_p4(i_qref-i_q)+K_i4∫(i_qref-i_q)dt+U_sq+ωLi_d；/n(4)在步骤(3)的基础上按照各光伏阵列输出功率的不同对d轴输出电压v_d1、q轴输出电压v_q1进行分配，进而求得级联多电平DC/AC变换器中各子模块的调制量m₁、m₂、……、m_n；/n(5)将步骤(1)中测量的各高压直流端电压U_dca1、U_dca2、……、U_dcan与高压端直流电压平均值U_dcavg的误差信号经过比例控制器后对m₁、m₂、……、m_n按照偏移量进行补偿，得到新的调制量m₁₁、m₂₁、……、m_n1，保证各光伏阵列输出功率不同时，各DAB高压端直流电压平衡。/n