[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

本發明提供一種獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器。該獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器包括：光伏接點、負載接點、前級變換器和后級逆變器；光伏接點用于接外部光伏，負載接點用于接外部負載；前級變換器的第一端與光伏接點連接，前級變換器的第二端與后級逆變器的第一端連接；后級逆變器的第二端與負載接點連接。本發明能夠在獨立帶負載運行時，對電壓電流進行正負序分離，獨立控制正序分量與負序分量，采用恒壓恒頻控制策略控制正序分量維持母線電壓與頻率，引入負序雙環控制抑制負序分量，消除功率波動，保證系統穩定運行，提高運行可靠性。

技術領域

本發明涉及新能源發電技術領域，尤其涉及一種獨立帶不平衡負載的主動?支撐型光伏逆變器。

背景技術

隨著人類社會的快速發展，天然氣、石油等傳統類型能源日漸消耗，其造?成的資源短缺和環境問題不容忽視，新能源的開發利用走上歷史舞臺，成為全?球能源界不可忽視的重要議題，而光伏電源作為新能源供電的主要方式之一，?其發展在世界各國都得到了重視。分布式能源并入電網后將對電網產生一定影?響，可通過合理的控制策略實現高效并網并達到對電網的主動支撐效果，提高?運行穩定性。

而當電網側發生故障時，分布式光伏系統需要脫離電網進行獨立帶載，維?持系統穩定運行，提高可靠性。實際的電網運行時時常存在不對稱三相負載，?將在逆變器系統中產生負序分量，并產生功率波動，嚴重影響逆變器輸出波形，?同時負序電流在線路阻抗中會產生一定負序壓降，降低電能質量。光伏逆變器?可具備獨立帶三相不平衡負載的能力，高質量并穩定地在提供負載運行所需的?電壓。光伏逆變器在獨立帶載時，通常采用電壓型控制策略，而當所帶三相負?載不一致時，會產生不平衡電流，進而導致輸出電壓不平衡，從而反作用于負?荷電壓，對負荷的安全使用造成不良影響。

但是，上述光伏逆變器在獨立帶負載運行時存在電能質量差的問題。

發明內容

本發明實施例提供了一種獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，以?解決光伏逆變器在獨立帶負載運行時存在電能質量差的問題。

本發明實施例提供了一種獨立帶不平衡負載的主動支撐型光伏逆變器，包?括：

光伏接點、負載接點、前級變換器和后級逆變器；

光伏接點接外部光伏，負載接點接外部負載，前級變換器的第一端與光伏?接點連接，前級變換器的第二端與后級逆變器的第一端連接，后級逆變器的第?二端與負載接點連接；

前級變換器，用于維持外部光伏的直流電壓恒定；

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。

在一種可能的實現方式中，前級變換器為Boost變換器；

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?信號為：

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。

在一種可能的實現方式中，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。

在一種可能的實現方式中，A/D變換模塊輸出值的計算公式如下：