[發明專利]三相電壓源型并網逆變器的無沖擊電流并網方法

有效

• 申請號: 201410430914.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104218605A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 李永麗;靳偉;張瑋亞;孫廣宇;李小葉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種用于三相電壓源型并網逆變器的無沖擊電流并網方法，包括下列步驟：

(1)斷開并網開關；

(2)在三相逆變器并網點電網側采集三相電網相電壓：A相電壓U_A,B相電壓U_B,C相電壓U_C；在并網點逆變器側采集三相逆變器輸出相電壓：A相電壓U_a，B相電壓U_b，C相電壓U_c，在并網點逆變器側采集逆變器輸出的三相電流I_A，I_B，I_C，經過Clarke變換得到α軸電流分量I_α，β軸電流分量I_β；

(3)通過三相鎖相環算法將電網三相電壓矢量定向在同步旋轉坐標系的D軸上，計算得到旋轉坐標系D軸與靜止三相坐標系下A軸的夾角θ；

(4)用θ對從并網點逆變器側采集到的三相逆變器輸出相電壓進行DQ變換，得到逆變器側D軸電壓分量U_d和Q軸電壓分量U_q；利用θ對從并網點電網側采集到的三相電網相電壓進行DQ變換；得到網側D軸電壓分量U_D和Q軸電壓分量U_Q；

(5)設置D軸電壓調節單元，對D軸電壓分量進行控制：利用計算得到的逆變器側D軸電壓分量U_d和電網側D軸電壓分量U_D進行比較，得到電壓差；對電壓差進行比例積分調節，D軸電壓調節單元的輸出為U_dout；設置Q軸電壓調節單元，對Q軸電壓分量進行控制：利用計算得到的逆變器側Q軸電壓分量U_q和電網側Q軸電壓分量U_Q進行比較，得到電壓差；對電壓差進行比例積分調節，Q軸電壓調節單元的輸出為U_qout；

(6)將U_dout和U_qout進行Park反變換，分別得到α軸分量U_αout和β軸分量U_βout；

(7)設置α軸電流調節單元，對α軸電流分量進行控制：設置這一電流調節單元參考值為I_αref；在并網前將U_αout賦值給I_αref作為參考值，與I_α進行比較得到電流差值；對電流差值進行比例諧振調節，得到α軸輸出I_αout；

再設置β軸電流調節單元，對β軸電流分量進行控制：設置這一電流調節單元參考值為I_βref，在并網前將U_βout賦值給I_βref作為參考值，與I_β進行比較得到電流差值；對電流差值進行比例諧振調節，得到β軸輸出I_βout；

(8)將I_αout和I_βout進行Clarke反變換,轉換為三相靜止坐標系下的參考信號I_Aref，I_Bref，I_Cref；根據I_Aref，I_Bref，I_Cref的輸出分別調節三相半橋電路的驅動信號的占空比，驅動主回路逆變輸出交流電；

(9)并網前按照以上的步驟(2)至(8)運行，當在連續不少于5個交流周期中均判定網側D軸電壓分量U_D與逆變器側D軸電壓分量U_d差的絕對值之小于閥值U_max后，可認為逆變器輸出的三相空載電壓完全跟隨并網點電網側的三相電壓；滿足之上條件后，發出合閘并網信號并在發出信號后持續運行步驟(2)至(8)不少于20ms,以確保并網斷路器可靠閉合；

(10)確定并網斷路器可靠閉合后，將α軸電流調節單元的參考值I_αref和β軸電流調節單元的參考值I_βref分別置為由穩態輸出功率計算得到的α軸參考值I_{online_αref}和β軸參考值I_{online_βref}，逆變器將逐步調節到穩態的恒功率輸出狀態。