[發明專利]一種低壓配電網末端低電壓治理裝置并聯環流抑制的方法

有效

• 申請號: 202011519470.0
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112688298B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 范建華;徐鵬飛;李健勛;曹乾磊;王亮;趙新舉;張作超;劉玉林;張穎佳;桂勇
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低壓配電網末端低電壓治理裝置并聯環流抑制的方法，采用積分器SOGI提取電壓源逆變器的輸出電壓、電流基波分量進行有功功率、無功功率計算，進行功率均流環控制，同時利用積分器SOGI提取母線電壓直流偏差添加母線電壓均流環控制，功率均流環和母線電壓環配置合適的權重比同時對逆變電壓源參考電壓的幅值和相位進行優化調整，以保證各并聯模塊輸出的電壓同幅值、同相位，消除并聯系統內各模塊間的環流，進一步提高了均流控制精度，有效解決因采樣精度限制和其中諧波成分干擾導致的功率計算不精確影響均流精度和系統穩定性的問題，具有很好的工程實用性。

技術領域

本發明涉及電力電子及其控制技術領域，尤其涉及一種低壓配電網末端低電壓治理裝置并聯環流抑制的方法。

背景技術

近年來，伴隨著電力電子技術的迅猛發展及人類生活水平的不斷提高，諸多用電設備對供電系統的性能、容量、可靠性等提出的要求日益增高。但在偏遠山區由于供電半徑長、供電線路直徑小等諸多原因，傳統的以大電網、高電壓為主要特征的集中式供電方式尚不能滿足配電網末端的正常用電需求，分布式供電作為集中式供電的一種有效補充在滿足上述要求的同時還具有供電靈活、可模塊化、輸出功率范圍寬以及可成批量生產等優點。逆變電壓源并聯模塊作為低壓配電網末端低壓治理裝置中的重要組成部分，逆變模塊間環流的存在影響著整個控制系統的性能，特別是輕載或空載工況下的環流抑制尤為關鍵。

在逆變電壓源并聯模塊中，各逆變電壓源器件的差異性、A/D采樣精度不夠高、環境溫度等客觀因素都會對逆變電壓源輸出電壓的幅值、相位造成影響，各模塊輸出電壓的差異性將導致并聯模塊內部產生環流，在輕載或空載工況下造成輸出電壓高的模塊給輸出電壓低的模塊充電造成其直流母線電壓升高，導致直流母線過壓保護不能起機，嚴重時將會造成功率器件損壞。

目前常用的均流控制方案為通過功率均流環進行并聯模塊的均流控制。但該方案在系統處于輕載或空載工況下由于采樣精度不夠高帶來的均流偏差將導致并聯模塊中逆變電壓源母線電壓升高，觸發過壓保護。因此，急需要發展一種低壓配電網末端低電壓治理裝置并聯環流抑制的方法。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足和缺陷，提供一種應用于低壓配電網末端低電壓治理裝置并聯環流抑制的方法，旨在于根據并聯系統中各模塊輸出的有功功率、無功功率對其參考電壓的幅值、相位做出更加精確的調整，并在此基礎上利用母線電壓的直流偏差對參考電壓的幅值進行進一步精準優化，以保證各并聯模塊輸出的電壓同幅值、同相位，消除并聯系統內各模塊間的環流，達到提高系統性能的目的。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

步驟1：利用積分器SOGI提取各逆變電壓源輸出電壓、電流基波分量；

步驟2：根據各電壓源逆變器的輸出電壓、電流基波分量計算其有功功率及無功功率；

步驟3：根據輸出有功功率及無功功率計算各逆變電壓源參考電壓需要優化調整的相位差和幅值差；

步驟4：利用積分器SOGI針對各電壓源逆變器的逆變電壓源模塊母線電壓提取直流分量；

步驟5：母線電壓直流分量與其參考值偏差經PI控制器得到其參考電壓優化調整的幅值差并針對功率均流環和，并通過仿真結合試湊法得到母線電壓均流環通過權重系數β配置合適的權重比，取0≤β≤1；

步驟6：對各逆變電壓源模塊參考電壓的幅值、相位進行優化調整，完成環流抑制。進一步地，所述步驟1中利用SOGI提取各逆變電壓源模塊基波電壓、電流分量的幅值和相位公式分別為：