[發明專利]獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器

有效

• 申請號: 202110914443.1
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113725895B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 李鐵成;梁紀峰;夏彥衛;曾四鳴;范輝;羅蓬;周文;易皓;王振雄
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司電力科學研究院;國網河北省電力有限公司;國家電網有限公司;西安交通大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M3/156;H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.一種獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，其特征在于，包括：

光伏接點、負載接點、前級變換器和后級逆變器；

所述光伏接點接外部光伏，所述負載接點接外部負載，所述前級變換器的第一端與所述光伏接點連接，所述前級變換器的第二端與所述后級逆變器的第一端連接，所述后級逆變器的第二端與所述負載接點連接；

所述前級變換器，用于維持所述外部光伏的直流電壓恒定；

所述后級逆變器，用于對電壓電流進行正負序分離以及對正負序進行獨立控制，以消除負序不平衡電壓；

所述后級逆變器包括：正負序分離模塊、A/D變換模塊、正序分量控制模塊、負序分量控制模塊和D/A變換模塊；

所述正負序分離模塊采用基于三角函數正交變換的時域檢測算法進行電壓電流正負序分量分離，并利用正弦函數和余弦函數的正交性，將電壓表示為正序分量和負序分量的組合，計算公式如下：

其中，a₁為電壓正序總分量系數，a₂為電壓負序正弦分量系數，b₂為電壓負序余弦分量系數，ω為電壓角頻率，φ₁為電壓正序分量初始相角；

所述正序分量控制模塊采用電壓電流雙環對正序分量進行控制，所述負序分量控制模塊包括：第一電壓外環控制模塊和第一電流內環控制模塊；

所述負序分量控制模塊采用恒壓恒頻對負序分量進行控制，所述正序分量控制模塊包括：電容電壓均分控制模塊、第二電壓外環控制模塊、第二電流內環控制模塊和電壓前饋模塊。

2.如權利要求1所述的獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，其特征在于，所述前級變換器為Boost變換器；

所述Boost變換器進行直流側電容電壓單閉環控制對應的Boost開關管的調制信號的計算公式如下：

其中，u_{dc_g}為Boost開關管調制信號，k_{p_dc}為PI調節器比例控制器的值，k_{i_dc}為PI調節器積分控制器的值，u_dcref為直流側電容電壓給定值，u_dc為測得的直流側電容電壓。

3.如權利要求1所述的獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，其特征在于，所述A/D變換模塊輸出值的計算公式如下：

其中，i_a、i_b、i_c分別為逆變器輸出的三相電流，i_d、i_q為該輸出三相電流在Dq同步旋轉坐標系下的值，u_a、u_b、u_c分別為逆變器輸出的三相電壓，u_d、u_q為該輸出三相電壓在Dq同步旋轉坐標系下的值，θ₁為d軸與相位參考軸的夾角。

4.如權利要求1所述的獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，其特征在于，所述D/A變換模塊輸出值的計算公式如下：

其中，i_a、i_b、i_c分別為逆變器輸出的三相電流，i_d、i_q為該輸出三相電流在Dq同步旋轉坐標系下的值，u_a、u_b、u_c分別為逆變器輸出的三相電壓，u_d、u_q為該輸出三相電壓在Dq同步旋轉坐標系下的值，θ₁為d軸與相位參考軸的夾角。