[發明專利]一種光伏并網逆變器故障電流的計算方法和裝置

有效

• 申請號: 202010501371.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111525567B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 徐敏;談贏杰;郭祚剛;雷金勇;袁智勇;葉琳浩
• 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: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G01R31/52;G01R31/56;H02M1/00;H02M7/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

1.一種光伏并網逆變器故障電流的計算方法，其特征在于，包括：

獲取電網發生故障時的光伏并網系統逆變器輸出的有功功率，所述故障包括對稱短路故障和不對稱短路故障；

確定所述光伏并網系統的功率傳輸關系式和電壓電流環控制策略，基于所述光伏并網系統逆變器輸出的有功功率、所述光伏并網系統的功率傳輸關系式和電壓電流環控制策略計算逆變器故障電流，所述逆變器故障電流包括電網發生對稱短路故障下的逆變器故障電流和電網發生不對稱短路故障下的逆變器故障電流，所述電壓電流環控制策略的公式為：

其中，u_dc、分別為逆變器直流側電容電壓實際值和給定值，i_gd、i_gq分別為逆變器d軸電流和q軸電流，i_gdref、i_gqref分別為逆變器d軸電流和q軸電流的參考值，V_d、V_q分別為d軸調制電壓、q軸調制電壓，ω_g為濾波角頻率，L_f為濾波電感，u_gd為電網電壓的d軸分量，u_gq為電網電壓的q軸分量，k_up、k_ui、k_ip、k_ii分別為PI控制器的控制參數；

所述光伏并網系統的功率傳輸關系式為：

p_in-p_dc＝p_g；

其中，p_in為光伏微源產生的功率，p_g為光伏并網系統逆變器輸出的有功功率，p_dc為直流電容的功率；

所述基于所述光伏并網系統逆變器輸出的有功功率、所述光伏并網系統的功率傳輸關系式和電壓電流環控制策略計算逆變器故障電流，包括：

將所述光伏并網系統逆變器輸出的有功功率代入到所述功率傳輸關系式，得到第一電路方程；其中，對稱短路故障下的所述第一電路方程為：

式中，C_dc為直流側電容值；

在所述第一電路方程和基于dq解耦后得到的第二電路方程的基礎上，分別聯立所述電壓電流環控制策略，對聯立后得到的電路方程分別求二階導數，得到有功電流的第一二階微分方程和第二二階微分方程；其中，對稱短路故障下的所述第二電路方程為：

式中，R_f為濾波電阻；

對稱短路故障下的所述第一二階微分方程為：

對稱短路故障下的所述第二二階微分方程為：

對所述有功電流的第一二階微分方程和第二二階微分方程分別進行求解，得到逆變器故障電流的d軸電流和q軸電流；

對所述逆變器故障電流的d軸電流和q軸電流進行PARK反變換得到所述逆變器故障電流。

2.根據權利要求1所述的光伏并網逆變器故障電流的計算方法，其特征在于，所述逆變器故障電流為：

其中，為逆變器故障電流，i_gd、i_gq分別為逆變器d軸電流和q軸電流。