[發明專利]一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法

有效

• 申請號: 201710289384.7
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107017662B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 趙家欣;侯立軍;問虎龍;陳海彬
• 申請（專利權）人: 天津瑞能電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 李成運

1.一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1，采樣逆變器出口線電壓幅值的最大值V_max,L、母線電壓值V_dc、過調制補償量B，計算出PI控制器輸入值PI_in；

S2，通過滯環控制器使能無功電流PI控制器、母線電壓PI控制器，將步驟S1中得到的PI控制器輸入值PI_in引入無功電流PI控制器、母線電壓PI控制器計算得到無功電流補償值I_d_cmp、母線電壓補償值V_dc_cmp；

S3，將無功電流PI控制器輸出的補償值I_d_cmp與高穿無功電流估算值I_d_evl求和，將結果依次引入電流限幅器、電流斜率限制器，得到無功電流參考值I_d_ref；

將母線電壓PI控制器輸出的補償值V_dc_cmp與高穿母線電壓估算值V_dc_evl求和，并將結果依次引入電壓限幅器和電壓斜率限制器，得到母線電壓參考值V_dc_ref；

S4，將步驟S3中得到的無功電流參考值I_d_ref、母線電壓參考值V_dc_ref分別作為并網逆變器雙閉環控制的母線電壓參考值、無功電流參考值，用于并網逆變器控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法，其特征在于：所述步驟S1中，采用計算公式為：

PI_in＝V_max,L-(V_dc-B) (1)

式中，V_max,L為逆變器出口線電壓幅值的最大值；V_dc為母線電壓值；B為過調制補償量。

3.根據權利要求1所述的一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，滯環控制器對母線電壓PI控制器、無功電流PI控制器進行使能和清零控制，其控制方法為：

當電網線電壓幅值最大值U_max,L與穩態母線電壓參考值V_dc_std_ref之差大于滯環上限hys_up時，使能母線電壓PI控制器和無功電流PI控制器；

當電網線電壓幅值最大值U_max,L與穩態母線電壓參考值V_dc_std_ref之差小于滯環下限hys_dw時，關閉母線電壓PI控制器和無功電流PI控制器，并對兩個PI控制器的輸出值V_dc_cmp和I_d_cmp清零。

4.根據權利要求1所述的一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，通過母線電壓PI控制器計算母線電壓補償值V_dc_cmp的表達式為

式中，K_pV為母線電壓PI控制器比例系數；K_iV為母線電壓PI控制器積分系數；s為積分算子。

5.根據權利要求1所述的一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制方法，其特征在于：所述步驟S2中，通過無功電流PI控制器計算無功電流補償值I_d_cmp的表達式為：

式中，K_pI為無功電流PI控制器比例系數；K_iI為無功電流PI控制器積分系數，s為積分算子。

6.應用權利要求1所述的一種基于PI補償器的并網逆變器高電壓穿越控制系統，其特征在于：包括高電壓穿越控制模塊、雙閉環矢量控制模塊，所述高電壓穿越控制模塊包括滯環控制器、母線電壓控制模塊、無功電流控制模塊，所述母線電壓控制模塊、無功電流控制模塊的輸出端連接雙閉環矢量控制模塊；

所述無功電流控制模塊包括無功電流PI控制器、電流限幅器、電流斜率限制器，三者依次連接；

所述母線電壓控制模塊包括母線電壓PI控制器、電壓限幅器、電壓斜率限制器，三者依次連接；

所述滯環控制器的信號輸出端連接無功電流PI控制器、母線電壓PI控制器，用于對母線電壓PI控制器和無功電流PI控制器進行使能和清零控制。