[發明專利]一種提升弱電網中逆變器穩定性的控制方法在審
| 申請號： | 202210172342.6 | 申請日： | 2022-02-24 |
| 公開（公告）號： | CN114583747A | 公開（公告）日： | 2022-06-03 |
| 發明（設計）人： | 王凱;原熙博;王暉;張永磊;伍小杰 | 申請（專利權）人： | 中國礦業大學 |
| 主分類號： | H02J3/38 | 分類號： | H02J3/38;H02M7/537;H02M1/12 |
| 代理公司： | 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467 | 代理人： | 曹婷 |
| 地址： | 221116*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 提升 電網 逆變器 穩定性 控制 方法 | ||
本發明公開了一種提升弱電網中逆變器穩定性的控制方法，涉及逆變器控制策略技術領域，解決了串聯補償弱電網中并入逆變器后系統失穩且功率傳輸能力不足的技術問題，其技術方案要點是采用了一種基于電壓觀測的q軸電壓反饋控制方法，在q軸反饋路徑中放置一個電壓觀測器，通過電壓觀測環節可以有效估計實際q軸電壓。觀測電壓的反饋方法為：鎖相環q軸輸出電壓經過電壓觀測反饋環節后，作為q軸電流指令補償值和q軸電壓前饋補償值反饋入逆變器電流控制系統，參與逆變器的控制。由于觀測的電壓比較接近實際q軸電壓，采用觀測電壓反饋控制時，即可有效抑制系統失穩，提升系統穩定性。
技術領域
本申請涉及逆變器控制策略領域，尤其涉及一種提升弱電網中逆變器穩定性的控制方法。
背景技術
由于串聯補償能顯著電網線路提高輸電能力，且成本相對較低，在現代電網中串聯補償被廣泛應用于提升電網輸送大規模可再生能源發電的能力。隨著并網逆變器在可再生能源發電系統中的廣泛應用，并網逆變器和串聯補償線路之間的相互作用會導致電力系統出現次同步諧振，并進一步致使電力系統出現故障，從而無法正常運行。有效抑制并網逆變器與串聯補償線路的交互作用，是保證系統穩定的關鍵技術。
目前發現鎖相環是導致并網逆變器和串聯補償線路出現交互失穩的主要因素。因此，抑制鎖相環對并網穩定性的負面作用可有效提升系統穩定性。傳統常采用鎖相環輸出的q軸電壓反饋以抑制鎖相環的負面作用，具體控制原理圖如圖1所示。然而，由于鎖相環的動態作用，鎖相環輸出的q軸電壓和實際q軸電壓之間存在較大誤差，也即鎖相環輸出的q軸電壓并不是實際的q軸電壓。由于必須采用實際的q軸電壓反饋才可以有效抑制鎖相環的負面作用，而鎖相環輸出q軸電壓與實際q軸電壓之間誤差較大，傳統采用鎖相環輸出的q軸電壓反饋方法則無法有效抑制并網逆變器和串聯補償線路交互導致的系統失穩。
發明內容
本申請提供了一種提升弱電網中逆變器穩定性的控制方法，其技術目的是有效提升串聯補償弱電網中并入逆變器后的系統穩定性，保障串聯補償電網的功率傳輸能力。
本申請的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種提升弱電網中逆變器穩定性的控制方法，包括：
鎖相環q軸的輸出電壓vabc變換為兩相旋轉坐標系下的分量vd、vq，將vq輸入到觀測器；其中，所述觀測器包括第一低通濾波器、第二低通濾波器、第一乘法器和第二乘法器；
將vq作為第一信號，則vq依次經過比例系數k1和第一低通濾波器得到第二信號，第二信號依次經過比例系數k2和第二低通濾波器得到第三信號；
將第一信號、第二信號和第三信號進行疊加，然后輸入到第一乘法器經過比例系數k3和比例系數kd得到q軸電流指令補償值；
將第一信號、第二信號和第三信號進行疊加，然后輸入到第二乘法器經過比例系數k4得到q軸電壓前饋補償值；
將所述q軸電流指令補償值和所述q軸電壓前饋補償值反饋到逆變器電流控制系統而對逆變器進行控制。
本申請的有益效果在于：本申請采用了一種基于電壓觀測的q軸電壓反饋控制方法，在q軸反饋路徑中放置一個電壓觀測器，通過電壓觀測環節可以有效估計實際q軸電壓。觀測電壓的反饋方法為：鎖相環q軸輸出電壓經過電壓觀測反饋環節后，作為q軸電流指令補償值和q軸電壓前饋補償值反饋入逆變器電流控制系統，參與逆變器的控制。由于觀測的電壓比較接近實際q軸電壓，采用觀測電壓反饋控制時，即可有效抑制系統失穩，提升系統穩定性。
附圖說明
圖1為現有技術的電壓反饋方法控制結構框圖；
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