[發明專利]一種電壓不對稱暫降時光伏逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 201410022824.9
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103825486A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 徐永海;黃浩;楊琳
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02J3/38
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種電壓不對稱暫降時光伏逆變器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：依據光伏電池數學模型和工程實用的電池參數搭建光伏陣列模型；

采用美國SEL實驗室提出的光伏電池5參數模型,該模型采用光伏電池單二極管等效物理數學模型來評估光伏陣列的輸出性能，其等效電路為一個電流源并聯一個反向二極管和一個等效并聯電阻，然后再串聯一個等效串聯電阻，共包含5個參數：光生電流I_pv、二極管反向飽和漏電流I_o、理想因子a、等效并聯電阻R_p和等效串聯電阻R_s；5參數光伏電池模型的I-V特性為：

I=Ipv-I0[exp(V+RsIVta)-1]-V+RsIRp]]>

步驟2：根據對稱分量法，從三相電網電壓中提取出電壓正、負序分量；

所述的對稱分量法，從不對稱三相電壓中提取出正、負序電壓分量，正、負、零序電壓提取公式分別為：

va+vb+vc+=131aa2a21aaa21vavbvc]]>

va-vb-vc-=131a2aa1a2a2a1vavbvc]]>

va0vb0vc0=13111111111vavbvc]]>

步驟3：基于有功無功控制FARC策略計算輸出電流參考值，并分析基于FARC策略的逆變器輸出功率波動率和輸出電流諧波總畸變率；

通過引入一個變量k提出了一種靈活的光伏逆變器輸出電流參考值計算方法FARC，電壓不對稱暫降時基于FARC策略的光伏逆變器輸出電流參考值表達式為：

i=ip+iq=Pv+Qv⊥|v+|2+kv+·v-+|v-|2]]>

式中，k為引入的一個變量且0≤k≤2。

通過對FARC策略的分析給出基于FARC策略的光伏逆變器輸出有功、無功功率波動率和輸出電流總諧波畸變率的計算方法，同時給出了輸出功率波動率和電流總諧波畸變率曲線，繼而分析了影響輸出功率波動和電流諧波的因素；

步驟4：在靜止坐標系下使用比例諧振PR控制器來設計并網電流控制結構。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，采用FARC策略的光伏逆變器輸出有功功率、無功功率波動率為：

Δp=|p-PP|max=ϵ(2-k)1+ϵ2-ϵkΔq=|q-QQ|max=ϵ(2-k)1+ϵ2-ϵk]]>

采用FARC策略的光伏逆變器輸出電流總諧波畸變率為：

THD=M-N2[MN]1/4M=1+ϵ2+ϵkN=1+ϵ2-ϵk]]>

式中，ε為電壓不平衡度；

k=0時AARC策略，逆變器輸出有功/無功功率波動率為52%，電流諧波總畸變率為0%；k=1時，逆變器輸出有功/無功功率波動率為32%，電流諧波總畸變率為15%；k=1.5時，逆變器輸出有功/無功功率波動率為19%，電流諧波總畸變率為23%；k=2時IARC策略，逆變器輸出有功/無功功率波動率為0%，電流諧波總畸變率為31%；FARC策略能夠避免AARC策略帶來的功率波動過大和IARC策略帶來的電流諧波過大的問題；隨著k的增大，逆變器輸出功率波動率減小，輸出電流諧波含量增大；k值在1.5附近時，逆變器輸出功率波動和電流諧波含量都相對較小。