[發(fā)明專利]基于功率追蹤的光伏虛擬同步控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810040233.2
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108173292B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 張興;張海崢;秦世耀;王瑞明;李少林;李明;劉芳;謝震
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學;中國電力科學研究院有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 34118 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王挺<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種基于功率追蹤的光伏虛擬同步控制方法，包括光伏逆變器輸出相電壓的采集，其特征在于，步驟如下：

步驟1、設光伏逆變器臺數(shù)為n，n為整數(shù)且n≥1，#i表示逆變器編號，i為整數(shù)且i∈[1,n]；

步驟2、通過離線測量方法獲得光伏電池板最大功率點的功率P_MPP、最大功率點的電壓U_MPP和開路電壓U_oc；采樣光伏逆變器#i輸出相電壓U_oai,U_obi,U_oci，并經輸出相電壓坐標變換方程得到輸出電壓dq軸分量U_odi,U_oqi，采樣光伏逆變器#i橋臂電感電流I_Lai,I_Lbi,I_Lci，并經電感電流坐標變換方程得到橋臂電感電流dq軸分量I_Ldi,I_Lqi，其中d軸為有功軸，q軸為無功軸；通過鎖相環(huán)獲得電網(wǎng)頻率ω_g，采樣光伏逆變器#i在k時刻的直流側光伏輸出電流I_pvi(k)和光伏逆變器#i在k時刻的直流側光伏輸出電壓U_pvi(k)；

步驟3、設置電網(wǎng)基準頻率ω_ref和光伏逆變器#i上層有功功率指令P_ref0i，并根據(jù)步驟2得到的電網(wǎng)頻率ω_g，通過功率疊加方程獲得功率指令

步驟4、根據(jù)步驟2中得到的輸出電壓dq軸分量U_odi,U_oqi和橋臂電感電流dq軸分量I_Ldi,I_Lqi，通過功率計算方程獲得平均有功功率P_oi；

步驟5、根據(jù)步驟2中得到的光伏逆變器#i在k時刻的直流側光伏輸出電流I_pvi(k)和光伏逆變器#i在k時刻的直流側光伏輸出電壓U_pvi(k)、步驟3中得到的功率指令和步驟4中得到的平均有功功率P_oi，通過基于多項式擬合的功率跟蹤法獲得直流側參考電壓U_refi；

步驟6、根據(jù)步驟2中得到的光伏逆變器#i在k時刻的直流側光伏輸出電壓U_pvi(k)和步驟5中得到的直流側參考電壓U_refi，經過電壓閉環(huán)獲得光伏電池板參考功率P_refi；

步驟7、根據(jù)步驟6中得到的光伏電池板參考功率P_refi和步驟4中得到的平均有功功率P_oi，經過功率外環(huán)得到d軸有功功率指令P_drefi；設置指令電壓E_dref和光伏逆變器#i上層無功功率指令Q_ref0i，并根據(jù)步驟2中得到的輸出電壓d軸分量U_odi，通過一次調壓方程獲得無功功率指令Q_drefi；

步驟8、根據(jù)步驟2中得到的輸出電壓d軸分量U_odi和步驟7中得到的d軸有功功率指令P_drefi、無功功率指令Q_drefi，經過電流計算方法得到電流d軸指令I_cdrefi和電流q軸指令I_cqrefi；

步驟9、將步驟8中得到的電流d軸指令I_cdrefi和步驟2中得到的橋臂電感電流d軸分量I_Ldi，經過d軸電流閉環(huán)控制方程，得到d軸輸出信號U_idi；將步驟8中得到的電流q軸指令I_cqrefi與步驟2中得到的橋臂電感電流q軸分量I_Lqi，經過q軸電流閉環(huán)控制方程，得到q軸輸出信號U_iqi；

步驟10、將步驟2中得到的輸出電壓d軸分量U_odi和輸出電壓q軸分量U_oqi分別加上步驟9中得到的d軸輸出信號U_idi和q軸輸出信號U_iqi，得到dq坐標系下的調制波U_mdi和U_mqi，其表達式分別為：

步驟11、將步驟10中得到的dq坐標系下的調制波U_mdi和U_mqi經坐標反變換方程得到逆變器橋臂電壓的三相調制波U_mai,U_mbi,U_mci，經PWM調制后作為IGBT電路的驅動信號。