[發(fā)明專利]一種光伏逆變器無功補(bǔ)償方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011153644.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN111969619B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾偉;孫旻;何昊;李佳;何偉;陳波;熊俊杰
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/38
• 代理公司: 南昌賢達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

本發(fā)明公開一種光伏逆變器無功補(bǔ)償方法及裝置，方法包括：接收三相瞬時(shí)電流并實(shí)時(shí)提取三相瞬時(shí)電流分量；基于擾動(dòng)觀測對獲取的所述三相瞬時(shí)電流分量進(jìn)行無功補(bǔ)償并輸出三相瞬時(shí)電壓分量，其中，所述擾動(dòng)觀測為考慮外部擾動(dòng)的電流檢測；將所述三相瞬時(shí)電壓分量經(jīng)由abc?dq0反變換，以得到調(diào)制信號(hào)；響應(yīng)于獲取的所述調(diào)制信號(hào)，生成觸發(fā)脈沖，以控制光伏逆變器中功率器件的通斷。采用對三相瞬時(shí)電流分量進(jìn)行無功補(bǔ)償以及擾動(dòng)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了考慮外部擾動(dòng)，對無功電流的影響，從而有效地提高了光伏逆變器的抗干擾能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏逆變器無功補(bǔ)償方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著全球環(huán)境污染、能源危機(jī)以及全球變暖等問題不斷加劇，可再生能源的應(yīng)用和發(fā)展得到了越來越廣泛的關(guān)注。中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)制定的第十三個(gè)五年規(guī)劃的提案里指出，推進(jìn)能源革命，加快能源技術(shù)創(chuàng)新，建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。太陽能以其不竭性和環(huán)保優(yōu)勢已成為當(dāng)今世界最具光明前景的新能源之一。

在國外光伏發(fā)電技術(shù)已得到深入研究和推廣，在我國也已進(jìn)入推廣應(yīng)用階段，光伏并網(wǎng)發(fā)電是光伏發(fā)電的主要發(fā)展趨勢之一。與此同時(shí)，隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，大量的非線性和沖擊性負(fù)載隨之涌現(xiàn)，引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)的同時(shí)產(chǎn)生大量的諧波和無功功率，影響了電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。電子計(jì)算機(jī)以及一些精密儀器的廣泛運(yùn)用，人們對電能質(zhì)量的提出了更高的要求。因此，改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量，以期實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定、高效的運(yùn)行就顯得尤為重要。在改善電壓波形、降低電路損耗、提高功率因數(shù)方面，除了通過增大電力系統(tǒng)的容量、采用多相整流的變壓器外，使用無功補(bǔ)償裝置也是提高電能質(zhì)量的途徑之一。

隨著配電網(wǎng)光伏電源比例的升高，光伏電源的利用率應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高?，F(xiàn)有光伏電源的運(yùn)行模式為白天光照良好時(shí)，并網(wǎng)發(fā)電，向電網(wǎng)輸送有功功率，在夜間無光照時(shí)處于離網(wǎng)狀態(tài)，逆變器停止工作。在夜間存在著大量空閑的光伏逆變器容量，使得光伏逆變器夜間利用率低，光伏系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種光伏逆變器無功補(bǔ)償方法及裝置，用于至少解決上述技術(shù)問題之一。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光伏逆變器無功補(bǔ)償方法，包括：接收三相瞬時(shí)電流并實(shí)時(shí)提取三相瞬時(shí)電流分量；基于擾動(dòng)觀測對獲取的所述三相瞬時(shí)電流分量進(jìn)行無功補(bǔ)償并輸出三相瞬時(shí)電壓分量，其中，所述擾動(dòng)觀測為考慮外部擾動(dòng)的電流檢測，擾動(dòng)的表達(dá)式為：式中，z為電流的q軸分量的預(yù)設(shè)值，為擾動(dòng)觀測器的輸出值，β為擾動(dòng)觀測的增益值，i_q為電流的q軸分量值，為擾動(dòng)的微分，L為電抗器的電感值，u_q為逆變器輸出電壓的q軸分量值；將所述三相瞬時(shí)電壓分量經(jīng)由abc-dq0反變換，以得到調(diào)制信號(hào)；響應(yīng)于獲取的所述調(diào)制信號(hào)，生成觸發(fā)脈沖，以控制光伏逆變器中功率器件的通斷。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種光伏逆變器無功補(bǔ)償裝置，包括：提取模塊，配置為接收三相瞬時(shí)電流并實(shí)時(shí)提取三相瞬時(shí)電流分量；輸出模塊，配置為基于擾動(dòng)觀測對獲取的所述三相瞬時(shí)電流分量進(jìn)行無功補(bǔ)償并輸出三相瞬時(shí)電壓分量，其中，所述擾動(dòng)觀測為考慮外部擾動(dòng)的電流檢測，擾動(dòng)的表達(dá)式為：式中，z為電流的q軸分量的預(yù)設(shè)值，為擾動(dòng)觀測器的輸出值，β為擾動(dòng)觀測的增益值，i_q為電流的q軸分量值，為擾動(dòng)的微分，L為電抗器的電感值，u_q為逆變器輸出電壓的q軸分量值；變換模塊，配置為將所述三相瞬時(shí)電壓分量經(jīng)由abc-dq0反變換，以得到調(diào)制信號(hào)；生成模塊，配置為響應(yīng)于獲取的所述調(diào)制信號(hào)，生成觸發(fā)脈沖，以控制光伏逆變器中功率器件的通斷。

第三方面，提供一種電子設(shè)備，其包括：至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實(shí)施例的光伏逆變器無功補(bǔ)償方法的步驟。