[發明專利]一種用于虛擬同步逆變器的控制方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 201811448936.5
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109546680A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 喻磊;袁智勇;雷金勇;陳柔伊;黃安迪;馬溪原;胡洋
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種用于虛擬同步逆變器的控制方法，在通過將虛擬同步逆變器的輸出電流與保護值進行比較判斷出電網處于非對稱故障狀態之后，將虛擬同步逆變器由當前的虛擬同步逆變控制模式切換為滯環比較控制模式，滯環比較控制模式是利用滯環比較器的輸出對虛擬同步逆變器的暫態沖擊電流進行控制。因此，采用本方案，由于滯環控制模式其本身具有響應速度快的優點，其可以同步虛擬同步逆變器的故障響應速度，快速的對虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流進行控制，并將其控制在于參考電流的正常范圍內。達到了快速抑制虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流的目的。此外，本發明還公開了一種用于虛擬同步逆變器的控制裝置及設備，效果如上。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，特別涉及一種用于虛擬同步逆變器的控制方法、裝置及設備。

背景技術

并網逆變器是將風能、太陽能等分布式電源接入電網的逆變器，并網逆變器均為靜止的設備，沒有機械慣性，響應速度極快，容易受到負荷波動或短路故障等電網波動的影響。針對此問題，通過虛擬同步控制策略使得并網逆變器模擬同步發電機的慣性，極大改善了并網逆變器的抗擾動能力，因此，相對于其他控制策略，虛擬同步控制策略在分布式能源并網與維持電網穩定運行等方面有絕對的優勢，利用虛擬同步控制策略控制的逆變器稱為虛擬同步逆變器。

虛擬同步控制策略中沒有電流內環，無法直接控制虛擬同步逆變器的輸出電流，同時由于慣性的存在，虛擬同步逆變器的輸出基波電勢不能突變。實際上，電網很容易發生不對稱故障，當電網發生不對稱故障時，虛擬同步逆變器會產生一個很大的暫態沖擊電流，若虛擬同步逆變器仍然保持并網運行，則會導致虛擬同步逆變器中的電力電子器件過流，造成電力電子器件永久性損毀。若直接觸發功率器件驅動脈沖閉鎖或斷路器跳閘，導致虛擬同步逆變器計劃外脫網，不僅會對微網內本地用戶造成危害，還會對電網造成惡劣的影響。因此，并網標準規定，虛擬同步逆變器在電網故障時需要繼續保持并網狀態，并將虛擬同步逆變器自身的電流限制在安全范圍內，顯而易見，在電網故障時，需要快速抑制虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流。

目前，在電網故障時對虛擬同步逆變器的暫態沖擊電流的控制策略都是在故障器件將虛擬同步逆變器的虛擬同步控制切換為PR控制從而達到控制暫態沖擊電流的目的，但是由于虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流較大，且虛擬同步逆變器的故障響應速度較快，且PR控制為二階控制模型，其響應速度較慢，在電網故障時，不能達到快速抑制虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于虛擬同步逆變器的控制方法、裝置及設備，達到了快速抑制虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流的目的。

為實現上述目的，本發明實施例提供了如下技術方案：

第一，本發明實施例提供了一種用于虛擬同步逆變器的控制方法，包括：

獲取虛擬同步逆變器的輸出電流和所述虛擬同步逆變器并入電網的并網點電壓；

判斷所述輸出電流攜帶的目標信息是否超出保護值；

若所述目標信息超出所述保護值，則所述電網處于非對稱故障狀態，執行以下步驟：

利用所述輸出電流和所述并網點電壓的電壓峰值將當前所述虛擬同步逆變器的虛擬同步逆變控制模式切換為滯環比較控制模式；

提取所述并網點電壓的正序電壓的相位；

利用所述正序電壓的相位、所述保護值和所述虛擬同步逆變控制模式的輸出相角計算所述滯環比較控制模式的參考電流；

計算所述參考電流與所述輸出電流的差值并將所述差值作為所述滯環比較控制模式中滯環比較器的輸入；

將所述滯環比較器的輸出作為所述虛擬同步逆變器的驅動控制信號并利用所述驅動控制信號將所述虛擬同步逆變器產生的暫態沖擊電流控制在與所述參考電流對應的正常范圍。