[發(fā)明專利]一種用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910339259.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111864786A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 吳鳴;盛萬興;宋振浩;呂志鵬;孫麗敬;徐斌;王劉芳;李偉;鄭楠;駱晨;丁津津;陳洪波
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

逆變器的等效輸出阻抗模型分析模塊，用于分析逆變器的等效輸出阻抗模型，獲得所述逆變器的輸出電壓為v₀，輸出電流為i₀，計算所述逆變器的有功輸出；

虛擬阻抗，其并聯(lián)在所述逆變器的有功輸出端，以使得所述逆變器通過所述虛擬阻抗Z_V并聯(lián)至電網(wǎng)；所述虛擬阻抗其中，Z_V表示虛擬阻抗；表示虛擬阻抗的初始值；k表示虛擬阻抗的下垂系數(shù)；P_n表示當前虛擬阻抗條件下所述逆變器的有功輸出的變化量；

虛擬阻抗調(diào)節(jié)單元，其連接所述虛擬阻抗以及所述逆變器的有功輸出端，用于在每一個采樣周期內(nèi)分別根據(jù)所述逆變器的有功輸出，而自適應地調(diào)節(jié)虛擬阻抗取值Z_V：在所述逆變器所連接的線路阻抗大于所述逆變器的輸出阻抗時，設定虛擬阻抗的下垂系數(shù)k為較小值，以限制所述虛擬阻抗的增在較小的范圍內(nèi)；在所述逆變器所連接的線路阻抗小于所述逆變器的輸出阻抗時，設定虛擬阻抗的下垂系數(shù)k為較大值，以限制所述虛擬阻抗的增在較大的范圍內(nèi)。

2.如權利要求1所述的用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，所述當前虛擬阻抗條件下所述逆變器的有功輸出的變化量P_n＝P_n-1-E_ref；其中，P_n-1表示上一采樣周期內(nèi)所述逆變器的有功輸出的變化量，E_ref表示參考量，所述參考量E_ref根據(jù)所述逆變器的有功功率P_i和無功功率Q_i而確定。

3.如權利要求2所述的用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括初始值設定單元，用于根據(jù)并聯(lián)阻抗校正方法而確定所述虛擬阻抗的初始值

4.如權利要求3所述的用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，所述初始值設定單元包括：

參數(shù)獲取單元，用于獲取所述逆變器輸出阻抗為Z₀(s)，獲取并網(wǎng)電流為i_g(s)，獲取并網(wǎng)電壓為v_g(s)；

等效輸出阻抗計算單元，用于根據(jù)所述并網(wǎng)電流為i_g(s)、所述并網(wǎng)電壓為v_g(s)計算所述逆變器的等效輸出阻抗Z′₀(s)＝v_g(s)/i_g(s)；

初始值計算單元，用于根據(jù)所述逆變器的等效輸出阻抗Z′₀(s)計算所述虛擬阻抗的初始值使得所述虛擬阻抗的初始值滿足輸出該初始值以設定所述逆變器的虛擬阻抗。

5.如權利要求1-4所述的用于逆變器并網(wǎng)的自適應控制系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬阻抗調(diào)節(jié)單元還包括計算單元，所述計算單元用于根據(jù)所述逆變器的有功輸出，而自適應地調(diào)節(jié)虛擬阻抗取值Z_V，該計算單元包括：

逆變器參數(shù)采樣模塊，用于根據(jù)所述逆變器的輸出電壓v₀，輸出電流i₀，計算當前采樣周期內(nèi)所述逆變器的有功功率P_i和無功功率Q_i，并計算當前采樣周期內(nèi)虛擬阻抗所對應的諧振頻率為ω^*；

信號參數(shù)計算模塊，用于計算無功功率Q_i所對應的諧振頻率為ω，計算諧振信號幅值為E^*；

參考量計算模塊，用于計算參考量E_ref＝E^*sin(mω+ω^*)t-i₀Z_V；其中，m為諧振頻率系數(shù)；

虛擬阻抗輸出單元，其同時連接所述初始值計算單元以及所述逆變器的虛擬阻抗，用于根據(jù)所述參考量E_ref調(diào)節(jié)所述虛擬阻抗取值其中所述當前虛擬阻抗條件下所述逆變器的有功輸出的變化量P_n＝P_n-1-E_ref；其中，P_n-1表示上一采樣周期內(nèi)所述逆變器的有功輸出的變化量。