[發明專利]一種基于阻抗重塑的新能源發電系統并網逆變器控制方法

有效

• 申請號: 202010733496.9
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111884252B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 楊茹楠;王秀瑞;李強
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00;H02J3/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種基于阻抗重塑的新能源發電系統并網逆變器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采集新能源發電系統PCC電壓，經比例前饋系數K_f作用以及dq坐標變換后得到dq軸電壓信號v_df和v_qf，前饋到電流環路中；

(2)對鎖相環結構進行改進，在鎖相環控制環路加入雙二階廣義積分器；

(3)通過對稱分量法和諧波線性化法對新能源發電系統并網逆變器進行阻抗建模，最終獲得新能源發電系統的正序系統等效電路和負序系統等效電路；阻抗建模公式如下：

其中，Z_p(s)和Z_n(s)分別表示并網逆變器的正序輸出阻抗和負序輸出阻抗；Z_gp(s)和Z_gn(s)分別為電網正序阻抗和負序阻抗；I_sp(s)和I_sn(s)為并網逆變器側諾頓等效電流源；V_gp(s)和V_gn(s)為電網側戴維南等效電壓源，I_p(s)和I_n(s)分別為正序并網電流和負序并網電流；s是頻域因子；K_f為比例前饋系數；K_pwm為并網逆變器電壓增益；電流環調節器H_i(s)＝K_{p_i}+K_{i_i}/s，K_{p_i}是電流環比例系數，K_{i_i}是電流環積分系數；鎖相環調節器H_PLL(s)＝(K_{p_PLL}+K_{i_i}/s)/s，K_{p_PLL}是鎖相環比例系數，K_{i_PLL}是鎖相環積分系數；j是虛部單位符號；ω₁為基波電壓角頻率；V₁為基波電壓峰值；I₁為基波電流峰值；為基波電流初相角；L為濾波電感；K_d為dq解耦系數；G_d(s)為采樣延時環節的傳遞函數，G_d(s)＝1.5e^-sT，T為采樣周期；T_{p_SOGI}(s)與T_{n_SOGI}(s)分別為鎖相環正序和負序頻率特性模型；k為阻尼系數，k＝1.414；ω_b為雙二階廣義積分器中心頻率；

(4)在同一伯德圖中畫出K_f＝i，i＝0.1，0.2，…，1時并網逆變器輸出阻抗頻率特性曲線以及電網阻抗頻率特性曲線，分別計算i＝0.1，0.2，…，1時正序系統相角裕度PM_p和負序系統相角裕度PM_n，選擇PM_p與PM_n之和為最大值時對應的數值i作為最終的比例前饋系數；

(5)若新能源發電系統控制參數或電網阻抗條件發生改變，返回步驟(4)，重新確定比例前饋系數K_f的數值；若新能源發電系統或大電網發生故障或振蕩，停用該控制方法并啟動繼電保護裝置。