[發(fā)明專利]一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910382390.6
• 申請(qǐng)日: 2019-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110196398A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭昕昕;陸勝梅;劉新天;何耀;曾國(guó)建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/42
• 分類號(hào): G01R31/42
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開(kāi)了一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法，其中三相逆變器由DSP控制器進(jìn)行控制，DSP控制器中構(gòu)建功率計(jì)算單元、功率比較單元和誤差調(diào)節(jié)單元。在功率計(jì)算單元中，根據(jù)三相進(jìn)網(wǎng)電流和三相網(wǎng)側(cè)電壓計(jì)算逆變器輸出的無(wú)功功率；在功率比較單元中，將無(wú)功功率基準(zhǔn)與無(wú)功功率負(fù)反饋進(jìn)行比較，得到無(wú)功功率的誤差信號(hào)；在誤差調(diào)節(jié)單元中，將無(wú)功功率的誤差信號(hào)經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行誤差調(diào)節(jié)，得到逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率。逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率參與逆變器的PWM控制，從而使逆變器的三相進(jìn)網(wǎng)電流可控。本發(fā)明避免了擾動(dòng)導(dǎo)致的逆變器在正常并網(wǎng)工作時(shí)的電流波形畸變，不存在檢測(cè)盲區(qū)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器電路信號(hào)檢測(cè)方法領(lǐng)域，具體是一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

常見(jiàn)的逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)分為被動(dòng)檢測(cè)和主動(dòng)檢測(cè)，被動(dòng)檢測(cè)主要檢測(cè)逆變器交流側(cè)輸出的頻率、電壓等參數(shù)，發(fā)生異常時(shí)即判斷為發(fā)生孤島，主動(dòng)檢測(cè)在控制系統(tǒng)中加入擾動(dòng)量，有效減小或消除了檢測(cè)盲區(qū)，但擾動(dòng)量會(huì)對(duì)逆變器本身的輸出性能產(chǎn)生影響，如增加了逆變器正常運(yùn)行時(shí)的進(jìn)網(wǎng)電流畸變等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)逆變器孤島主動(dòng)檢測(cè)方法會(huì)影響進(jìn)網(wǎng)電流質(zhì)量的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法，用于由DSP控制器控制的三相逆變器，其特征在于：在DSP中程序構(gòu)建功率計(jì)算單元、功率比較單元，并基于PI調(diào)節(jié)器構(gòu)建誤差調(diào)節(jié)單元，由功率計(jì)算單元、功率比較單元、誤差調(diào)節(jié)單元實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率閉環(huán)，同時(shí)通過(guò)電流傳感器檢測(cè)逆變器的三相進(jìn)網(wǎng)電流，以及通過(guò)電壓傳感器檢測(cè)逆變器的三相網(wǎng)側(cè)電壓；

所述功率計(jì)算單元根據(jù)電流傳感器檢測(cè)的三相進(jìn)網(wǎng)電流，以及電壓傳感器檢測(cè)的三相網(wǎng)側(cè)電壓，計(jì)算得到逆變器輸出的無(wú)功功率；

所述功率比較單元中預(yù)設(shè)無(wú)功功率的參考值，即無(wú)功功率基準(zhǔn)，功率比較單元將無(wú)功功率基準(zhǔn)和逆變器輸出的無(wú)功功率進(jìn)行比較，得到無(wú)功功率的誤差信號(hào)；

所述誤差調(diào)節(jié)單元中，通過(guò)PI調(diào)節(jié)器對(duì)功率比較單元得到的無(wú)功功率的誤差信號(hào)進(jìn)行誤差調(diào)節(jié)，得到逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率；

當(dāng)DSP控制器檢測(cè)到誤差調(diào)節(jié)單元輸出的逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率超出正常電網(wǎng)的頻率范圍時(shí)，即判斷存在孤島效應(yīng)。

其中，功率比較單元的比較過(guò)程為：將給定的功率值作為基準(zhǔn)量，將計(jì)算得到的功率作為反饋量，將基準(zhǔn)量減去反饋量得到誤差信號(hào)。

誤差調(diào)節(jié)單元根據(jù)誤差得到逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率過(guò)程為：根據(jù)閉環(huán)控制原理，誤差調(diào)節(jié)單元的輸出為被控量，此處被控量為PWM信號(hào)調(diào)制波的基波頻率，只有當(dāng)被控量等于逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率，閉環(huán)控制系統(tǒng)才能夠達(dá)到穩(wěn)態(tài)，因此，經(jīng)過(guò)閉環(huán)調(diào)節(jié)達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)后，誤差調(diào)節(jié)單元的輸出自然跟蹤逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率。

所述的一種逆變器抗孤島效應(yīng)檢測(cè)方法，其特征在于：功率計(jì)算單元中，逆變器輸出的無(wú)功功率計(jì)算公式如下：

公式(1)、(2)、(3)中，i_a、i_b和i_c分別是電流傳感器檢測(cè)逆變器的三相進(jìn)網(wǎng)電流；u_a、u_b和u_c分別是電壓傳感器檢測(cè)逆變器的三相網(wǎng)側(cè)電壓；Q是逆變器輸出的無(wú)功功率；θ由逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率得到，θ為0～2π周期性線性變化的相位角，變化頻率等于逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率，θ的初始值可以是任意角度，逆變器網(wǎng)側(cè)電壓的頻率由誤差調(diào)節(jié)單元得到。