[發明專利]一種帶選線功能的分布式逆變電源及其dq變換靜態解耦控制方法

在審

• 申請號: 201910345193.7
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110022081A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 胡龍;王新梅;熊益紅;梁富光;鄭建國;鞠磊;黃鑫;丘漢標;林傳霖
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司南平供電公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;G01R31/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種帶選線功能的分布式逆變電源，其特征在于：包括直流電源E、第一電容C₁、第二電容C₂、第一IGBT T_a1、第二IGBT T_b1、第三IGBT T_c1、第四IGBT T_n1、第五IGBT T_a2、第六IGBTT_b2、第七IGBT T_c2、第八IGBT T_n2、第一電抗L₁、第二電抗L₂、第三電抗L₃和第四電抗L₄；所述第一電容C₁的一端與所述第二電容C₂的一端連接；所述第一電容C₁的另一端與所述第一IGBT T_a1的一端、所述第二IGBT T_b1的一端、所述第三IGBT T_c1的一端和所述第四IGBT T_n1的一端連接，并均連接至所述直流電源E的正極；所述第二電容C₂的另一端與所述第五IGBTT_a2的一端、所述第六IGBT T_b2的一端、所述第七IGBT T_c2的一端、所述第八IGBT T_n2的一端連接，并均連接至所述直流電源E的負極；所述第一IGBT T_a1的另一端與所述第五IGBT T_a2的另一端連接并通過所述第一電抗L₁連接至不接地系統；所述第二IGBT T_b1的另一端與所述第六IGBT T_b2的另一端連接，并通過所述第二電抗L₂連接至不接地系統；所述第三IGBT T_c1的另一端與所述第七IGBT T_c2的另一端連接，并通過所述第三電抗L₃連接至不接地系統；所述第四IGBT T_n1的另一端與所述第八IGBT T_n2的另一端連接，并均連接至所述第四電抗L₄的一端，所述第四電抗L₄的另一端接地；所述第一電抗L₁、第二電抗L₂、第三電抗L₃和第四電抗L₄的電抗值相同均為L。

2.根據權利要求1所述的一種帶選線功能的分布式逆變電源，其特征在于：所述第一電容C₁、第二電容C₂、第一IGBT T_a1、第二IGBT T_b1、第三IGBT T_c1、第四IGBT T_n1、第五IGBT T_a2、第六IGBT T_b2、第七IGBT T_c2、第八IGBT T_n2的集電極和發射極均并聯一個二極管。

3.根據權利要求2所述的一種帶選線功能的分布式逆變電源，其特征在于：所述第一IGBT T_a1與所述第五IGBT T_a2、所述第二IGBT T_b1與所述第六IGBT T_b2、所述第三IGBT T_c1與所述第七IGBT T_c2、所述第四IGBT T_n1與所述第八IGBT T_n2分別構成逆變電源的a橋臂、b橋臂、c橋臂、n橋臂。

4.一種基于權利要求1-3任一項所述的一種帶選線功能的分布式逆變電源的dq變換靜態解耦控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：利用基爾霍夫定律對逆變電源進行建模有：

其中，U_ao表示a點對地電壓；U_bo表示b點對地電壓；U_co表示c點對地電壓；i_o表示零序電流；

將式(1)變換為狀態方程

根據dq變換將式(2)變換為

其中，U_d、U_q為交流側的逆變指令電壓；V_d表示dq變換后d軸電壓量；V_q表示dq變換后q軸電壓量；

步驟S2：采用解耦控制策略得到U_d，U_q的PI控制方程如下；

式中，k_ip、k_il分別為電流比例調節增益和積分調節增益；U_d、U_q為交流側的逆變指令電壓；為交流側的逆變指令電流；

步驟S3：將步驟S2中的公式(4)帶入到步驟S1的公式(3)中得到公式(5)；

步驟S4：不接地系統單相接地運行時，在逆變電源輸出相電流中疊加一個高頻恒流信號i₀，通過測量各支路中i₀的大小及變化特征即能夠選出故障線路，具體公式如下：