[發明專利]一種用于逆變器并網的自適應控制系統

在審

• 申請號: 201910339259.1
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111864786A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（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;國家電網有限公司;國網安徽省電力有限公司;國網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: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

一種用于逆變器并網的自適應控制系統。本發明能夠自適應地在每一個采樣周期內均分別根據所述逆變器的有功輸出計算相應的虛擬阻抗。由此，本發明能夠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k為較小值，以限制所述虛擬阻抗的增在較小的范圍內；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k為較大值，以限制所述虛擬阻抗的增在較大的范圍內。本發明能夠使虛擬阻抗朝減小線路阻抗差別的方向變化，改善逆變器的有功功率均分精度，同時降低線路阻抗差異，加速無功功率趨于穩定的過程，減弱虛擬阻抗對電壓的影響。

技術領域

本發明涉及配電網控制領域，具體而言，涉及一種用于逆變器并網的自適應控制系統。

背景技術

逆變器是實現發電設備并網的重要裝置。逆變器的輸出阻抗需要同時根據電網阻抗、電網電壓以及逆變器自身參數進行調整。現有的逆變器阻抗調節技術，僅通過電容電壓一階微分或電容電流反饋引入虛擬阻抗進行調價。現有的虛擬阻抗無法根據電網阻抗進行調節。同一電網中逆變器接入位置、接入數量的變化也會影響產生交叉的影響，影響電網穩定。逆變器與公共連接點的物理距離的不同所導致的連線阻抗差異，也會影響虛擬阻抗對逆變器輸出電壓的精度。

目前需要一種針對逆變器的并網控制系統，使其能夠自適應的進行阻抗調節，以提高逆變器并網時的抗擾性能和魯棒性。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種用于逆變器并網的自適應控制系統，本發明能夠降低線路阻抗差異，縮短無功功率達到穩定所需時間；本發明所提供的自適應虛擬阻抗值較傳統虛擬阻抗策略最終達到穩定時所對應的虛擬阻抗值相比，本發明所提供的自適應虛擬阻抗值比傳統虛擬阻抗值顯著地降低，因而，本發明能夠使得虛擬阻抗對電壓的影響進一步減弱。本發明具體采用如下技術方案。

首先，為實現上述目的，提出一種用于并網逆變器的用于逆變器并網的自適應控制系統，其包括：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并聯至電網；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；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；虛擬阻抗調節單元，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分別根據所述逆變器的有功輸出，而自適應地調節虛擬阻抗取值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k為較小值，以限制所述虛擬阻抗的增在較小的范圍內；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k為較大值，以限制所述虛擬阻抗的增在較大的范圍內。

可選的，上述的用于逆變器并網的自適應控制系統中，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根據所述逆變器的有功功率P_i和無功功率Q_i而確定。

可選的，上述的用于逆變器并網的自適應控制系統中，還包括初始值設定單元，用于根據并聯阻抗校正方法而確定所述虛擬阻抗的初始值