[發(fā)明專利]一種利用虛擬阻抗提高光伏故障電壓支撐能力方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011295948.6 | 申請日： | 2020-11-18 |
| 公開（公告）號： | CN112467785B | 公開（公告）日： | 2023-05-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊沛豪;寇水潮;王小輝;高峰;孫夢瑤;趙俊博;賀婷;李志鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 西安熱工研究院有限公司 |
| 主分類號： | H02J3/38 | 分類號： | H02J3/38;H02J3/24;H02J3/26 |
| 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 |
| 地址： | 710048 陜*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 虛擬 阻抗 提高 故障 電壓 支撐 能力 方法 | ||
1.一種利用虛擬阻抗提高光伏故障電壓支撐能力方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)根據(jù)基爾霍夫電壓定律，建立LCL光伏并網(wǎng)逆變器三相坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型；
2)對步驟1)LCL光伏并網(wǎng)逆變器三相坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型進行Park變換，得到光伏并網(wǎng)逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；
3)根據(jù)步驟2)LCL光伏并網(wǎng)逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，忽略并網(wǎng)逆變器自身損耗，得到電壓定向dq坐標(biāo)系下有功功率P和無功功率Q表達式；
4)根據(jù)步驟2)光伏并網(wǎng)逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和步驟3)LCL光伏并網(wǎng)逆變器電壓定向dq坐標(biāo)系下有功功率P和無功功率Q表達式，得到光伏并網(wǎng)逆變器電流PI控制的傳遞函數(shù)；
5)當(dāng)網(wǎng)側(cè)接地后，線路等效阻抗迅速降低，用步驟4)光伏并網(wǎng)逆變器電流PI控制的傳遞函數(shù)中dq兩相坐標(biāo)系下電壓表示等效下降阻抗壓降；
6)采用虛擬阻抗就是補償步驟5)等效下降阻抗壓降，定義虛擬阻抗表達式，并在dq坐標(biāo)系下得到虛擬阻抗壓降表達式；
7)為了抑制諧波對虛擬電抗參數(shù)的影響，在虛擬電抗電壓控制中引入低通濾波器對步驟6)輸入電流進行濾波處理，得到虛擬阻抗壓降低通濾波表達式；
8)根據(jù)步驟7)虛擬阻抗壓降低通濾波表達式，分析不對稱短路，對稱短路時，正、負序電流，進一步的得到虛擬阻抗幅值；
9)當(dāng)發(fā)生對稱短路故障后，根據(jù)步驟8)對稱短路時，正、負序電流，得到故障點電壓表達式，進一步的得到對稱短路故障阻感比；
當(dāng)發(fā)生不對稱短路故障后，根據(jù)步驟8)不對稱短路時，正、負序電流，得到正、負序電壓與并網(wǎng)點電壓表達式，進一步的得到對稱短路故障阻感比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用虛擬阻抗提高光伏故障電壓支撐能力方法，其特征在于，步驟1)的具體實現(xiàn)方法為：根據(jù)基爾霍夫電壓定律，建立LCL光伏并網(wǎng)逆變器三相坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型：
其中：L表示線路等效電感；R表示線路等效電阻；Uabc、iabc為逆變器輸出交流三相電壓、電流；eabc為網(wǎng)側(cè)三相電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用虛擬阻抗提高光伏故障電壓支撐能力方法，其特征在于，步驟2)的具體實現(xiàn)方法為：對步驟1)LCL光伏并網(wǎng)逆變器三相坐標(biāo)系下數(shù)學(xué)模型進行Park變換，得到光伏并網(wǎng)逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型：
其中：
其中，Tabc→dq0為Park變換矩陣，ω為電角速度；并網(wǎng)逆變器電壓方程在dq坐標(biāo)系下存在交叉耦合項，采用前饋解耦控制，將交叉耦合項視為擾動，作為后續(xù)電流控制系統(tǒng)中的前饋補償項。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用虛擬阻抗提高光伏故障電壓支撐能力方法，其特征在于，步驟3)的具體實現(xiàn)方法為：根據(jù)步驟2)LCL光伏并網(wǎng)逆變器在dq兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，忽略并網(wǎng)逆變器自身損耗，得到電壓定向dq坐標(biāo)系下有功功率P和無功功率Q表達式：
其中：d軸與電壓合成矢量Es為同一方向，ed＝Es，eq＝0；ed恒定時，id控制并網(wǎng)逆變器有功功率和直流母線電壓；iq控制并網(wǎng)逆變器無功功率；參數(shù)Udc為光伏逆變器直流側(cè)母線電壓；Idc為光伏逆變器直流側(cè)電流。
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