[發明專利]一種并網逆變器及其過電壓抑制方法

在審

• 申請號: 202310519047.8
• 申請日: 2023-05-09
• 公開（公告）號: CN116505543A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 潘年安;張顯立
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張靜

本申請提供一種并網逆變器及其過電壓抑制方法，該過電壓抑制方法，在并網逆變器的交流端口電壓未超過預設閾值時，控制并網逆變器以電流源模式并網工作；在該交流端口電壓超過預設閾值時，控制并網逆變器以電壓源模式并網工作，使該并網逆變器交流端口輸出的無功電流或無功功率在預設時長內實現響應；直至該無功電流或無功功率大于等于相應預設無功指令值，控制并網逆變器恢復電流源模式；進而可以在電力系統發生暫態過電壓時，通過構建瞬態電壓源特性，利用并網逆變器的電源特性使其進行自發性的無功注入，大幅度縮短無功響應時間，使其同步于該交流端口電壓的上升速度，也即可以實現瞬時無功功率支撐，進而可以實現對于瞬時過電壓的快速抑制。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，特別涉及一種并網逆變器及其過電壓抑制方法。

背景技術

近年來，以風電和光伏發電為代表的新能源發電在我國電源裝機中的占比逐年上升，同時，我國大型能源基地和負荷中心呈逆向分布，建設了多個大容量跨大區特高壓交直流遠距離輸電項目。由于新能源占比的提升，導致電網的強度普遍偏低，當新能源發電系統發生交、直流故障后，其瞬時盈余無功會引發其送端所接交流系統的瞬時過電壓，此過電壓已經嚴重影響了電力系統的輸電穩定性和安全性。

當前的新能源發電逆變器設備，基本都是以電流源模式并入電網，當電力系統發生暫態過電壓時，逆變器一般是通過電流環響應來注入感性無功，進而抑制瞬態過電壓。然而實際當中，由于逆變器的無功電流響應時間受限于檢測和電流環控制環節所需的時間，因此，很難滿足瞬態過電壓的無功需求；當響應時間滯后較大時，可能會導致電力系統電壓大幅波動，影響電力系統的安全性。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種并網逆變器及其過電壓抑制方法，以提高瞬時過電壓的響應速度。

為實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

本申請第一方面提供了一種并網逆變器的過電壓抑制方法，包括：

判斷所述并網逆變器的交流端口電壓是否超過預設閾值；

若所述交流端口電壓未超過所述預設閾值，則控制所述并網逆變器以電流源模式并網工作；

若所述交流端口電壓超過所述預設閾值，則控制所述并網逆變器以電壓源模式并網工作，使所述并網逆變器交流端口輸出的無功電流或無功功率在預設時長內實現響應；直至所述并網逆變器交流端口輸出的無功電流或無功功率大于等于相應預設無功指令值，控制所述并網逆變器恢復所述電流源模式。

可選的，控制所述并網逆變器以電流源模式并網工作，包括：

控制所述并網逆變器正常工作于電流環控制模式。

可選的，控制所述并網逆變器以電壓源模式并網工作，包括：

對所述并網逆變器在電流環控制模式下的調制電壓進行限幅。

可選的，對所述調制電壓進行限幅時，限幅的大小為根據所述預設無功指令值計算得到的。

可選的，控制所述并網逆變器恢復所述電流源模式，包括：

逐步放開對所述調制電壓的限幅。

可選的，在控制所述并網逆變器以電流源模式或電壓源模式并網工作之前，還包括：

根據所述并網逆變器的采集信息，確定所述并網逆變器在電流環控制模式下的調制電壓。

可選的，所述采集信息，包括：所述并網逆變器的直流電壓、交流電流和交流電壓的采集結果。

可選的，所述預設閾值為：國家標準要求下所述并網逆變器交流端口的電壓允許范圍上限。

可選的，所述預設閾值為所述并網逆變器交流端口的額定電壓的1.1倍。