[發(fā)明專利]一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010773385.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN111917130A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮仰敏;趙勇;楊沛豪;楊洋;常洋濤;劉慶元;趙文超;薛菲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立光伏L型逆變器在abc三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；

2)對(duì)步驟1)中光伏L型逆變器在abc三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行Park變換；

3)對(duì)步驟2)中經(jīng)過Park變換得到的二維電壓方程化簡(jiǎn)成單輸入、單輸出的數(shù)學(xué)模型；

4)將步驟3)中得到的單輸入、單輸出的數(shù)學(xué)模型中的d軸和q軸之間交叉耦合項(xiàng)視為擾動(dòng)，得到后續(xù)電流控制系統(tǒng)中的前饋補(bǔ)償項(xiàng)；

5)將步驟4)前饋補(bǔ)償項(xiàng)進(jìn)行離散化處理，得到k+1時(shí)刻d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程；

6)將k時(shí)刻輸出控制量表示為預(yù)測(cè)方程形式；

7)將步驟6)的k時(shí)刻輸出控制量帶入步驟5)的d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程中，得到新的d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程；

8)根據(jù)k-1時(shí)刻的控制量決定了k時(shí)刻的預(yù)測(cè)值，k時(shí)刻控制增量為0，并根據(jù)步驟7)的新d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程，得到k+2時(shí)刻預(yù)測(cè)模型；

9)根據(jù)光伏發(fā)電低電壓穿越實(shí)際工況，設(shè)置目標(biāo)函數(shù)；

10)在光伏并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中設(shè)置正常/網(wǎng)側(cè)發(fā)生低電壓跌落，兩種電流控制方式，一種是在光伏逆變并網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，多步模型預(yù)測(cè)控制中的電流參考值由外環(huán)電壓給定；一種是網(wǎng)側(cè)發(fā)生低電壓跌落，多步模型預(yù)測(cè)控制中的電流參考值由人工設(shè)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟1)的中光伏L型逆變器在abc三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為：

其中：L為濾波電感、R為線路等效阻抗；i_a、i_b、i_c為逆變器輸出三相交流電流；u_a、u_b、u_c為逆變器輸出三相交流電壓；e_a、e_b、e_c為負(fù)載側(cè)電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟2)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：根據(jù)步驟1)中光伏L型逆變器在abc三相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行Park變換，得到光伏L型逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型

其中：T_abc→dq0為Park變換矩陣，ω為電角速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟3)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：對(duì)步驟2)中經(jīng)過Park變換得到的二維電壓方程化簡(jiǎn)成單輸入、單輸出的數(shù)學(xué)模型

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟4)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：根據(jù)步驟3)得到的單輸入、單輸出的數(shù)學(xué)模型中的d軸和q軸之間交叉耦合項(xiàng)視為擾動(dòng)，得到后續(xù)電流控制系統(tǒng)中的前饋補(bǔ)償項(xiàng)

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟5)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：將步驟4)前饋補(bǔ)償項(xiàng)進(jìn)行離散化處理，得到k+1時(shí)刻d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程其中：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟6)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：將k時(shí)刻輸出控制量表示為預(yù)測(cè)方程形式：

其中：u_d(k)和u_q(k)為k時(shí)刻輸出控制量，Δu_d(k)、Δu_q(k)為k時(shí)刻控制增量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種提高光伏發(fā)電低電壓穿越能力的方法，其特征在于，步驟7)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：將步驟6)的k時(shí)刻輸出控制量帶入步驟5)的d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程中，得到新的d軸、q軸的預(yù)測(cè)方程

其中：