本发明专利技术公开了一种基于虚拟输出阻抗的三相逆变器控制装置及其方法，其特征是，包括三相逆变器主电路、用于并网的开关、电网模块、电流测量模块；还包括输出虚拟有功功率计算模块、输出虚拟无功功率计算模块、调制信号计算模块、调制模块、频率-有功功率下垂控制调节模块、电压-无功功率下垂控制调节模块、功率转换计算模块、逆变器输出电压相位与电网相位同步调节模块、输出虚拟电压相位计算模块、输出虚拟电压幅值计算模块和虚拟电压合成模块。本发明专利技术所达到的有益效果：本发明专利技术实现单台及多台逆变器并联系统运行在并网模式、离网模式，以及可实现离网、并网两种模式的无缝切换功能，确保逆变器系统安全可靠运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种三相逆变器控制装置及其方法，具体涉及一种基于虚拟输出阻抗 的三相逆变器控制装置及其方法。
技术介绍
随着全球范围内的能源危机和环境问题的日益突出，分布式发电技术与微电网技 术得到越来越多的关注，作为分布式资源与配电网（微电网）的纽带，并网逆变器的功能被 深入挖掘并肯定了其有益的作用，但仍无法忽视常规控制策略本身给配电网和微电网安全 稳定运行带来的挑战。尤其是常规并网逆变器响应速度快、难以参与电网调节，无法为含分 布式电源的主动配电网提供必要的电压和频率支撑，更无法为稳定性相对较差的微电网提 供必要的阻尼作用，缺乏一种与配电网及微电网有效的"同步"的机制。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于虚拟输出阻抗的三相逆 变器控制装置及其方法，实现单台及多台逆变器并联系统运行在并网模式、离网模式，以及 可实现离网、并网两种模式的无缝切换功能，确保逆变器系统安全可靠运行。 为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案： -种基于虚拟输出阻抗的三相逆变器控制装置，其特征是，包括三相逆变器主电 路、均设置在三相逆变器主电路上的用于并网的开关、电网模块、电流测量模块；还包括输 出虚拟有功功率计算模块、输出虚拟无功功率计算模块、调制信号计算模块、调制模块、频 率-有功功率下垂控制调节模块、电压-无功功率下垂控制调节模块、功率转换计算模块、 逆变器输出电压相位与电网相位同步调节模块、输出虚拟电压相位计算模块、输出虚拟电 压幅值计算模块和虚拟电压合成模块； 所述电流测量模块和虚拟电压合成模块的输出端均连接输出虚拟有功功率计算 模块、输出虚拟无功功率计算模块和调制信号计算模块； 所述调制信号计算模块的输出端连接有调制模块； 所述输出虚拟有功功率计算模块和频率-有功功率下垂控制调节模块的输出端 连接功率转换计算模块的一个输入端； 所述输出虚拟无功功率计算模块和电压-无功功率下垂控制调节模块的输出端 连接功率转换计算模块的另一个输入端； 所述功率转换计算模块的一个输出端和逆变器输出电压相位与电网相位同步调 节模块的输出端连接输出虚拟电压相位计算模块； 所述功率转换计算模块的另一个输出端连接输出虚拟电压幅值计算模块； 所述输出虚拟电压相位计算模块和输出虚拟电压幅值计算模块的输出端连接虚 拟电压合成模块； 所述调制信号计算模块用于产生逆变器调制信号的； 所述调制模块用于产生驱动功率开关控制信号，调制模块的输出端与三相逆变器 主电路相连接。 -种基于前述基于虚拟输出阻抗的三相逆变器控制装置的控制方法，其特征是， 包括如下步骤： 1)将通过采样获得的三相逆变器输出滤波电感电流iub。和虚拟电压合成模块产 生的逆变器虚拟输出电压Vrab。送入输出虚拟有功功率计算模块和输出虚拟无功功率计算 模块，计算获得相应的逆变器虚拟输出有功功率P。和无功功率q。； 2)通过频率-有功功率下垂控制调节模块和电压-无功功率下垂控制调节模块 分别获得逆变器有功功率指令值Praf和无功功率指令值Q TOf，将逆变器虚拟输出有功功率P。 和无功功率q。分别与对应的有功功率指令值P 和无功功率指令值Q 进行比较，并将比 较后的值送入功率转换计算模块； 3)将逆变器输出电压相位与电网相位同步调节模块输出信号ΔΡ与功率转换计 算模块的有功功率输出信号P'相加送入输出虚拟电压相位计算模块，计算获得逆变器虚 拟输出电压的相位Θ，将功率转换计算模块的无功功率输出信号Q'送入输出虚拟电压幅 值计算模块，获得逆变器虚拟输出电压的幅值V ; 4)将虚拟输出电压的相位Θ和幅值V送入虚拟电压合成模块生成逆变器虚拟输 出电压。，将逆变器电感电流与逆变器虚拟输出电压送入调制信号计算模块，获 得逆变器调制信号Vni; 5)将调制信号Vni与载波信号V。一同送入调制模块，调制模块产生控制逆变器功 率开关的控制信号D。 本专利技术所达到的有益效果：本专利技术实现单台及多台逆变器并联系统运行在并网模 式、离网模式，以及可实现离网、并网两种模式的无缝切换功能，确保逆变器系统安全可靠 运行。【附图说明】 图1是本专利技术的整体结构控制框图； 图2是本专利技术对于单台逆变器运行在并网模式、离网模式、离网到并网模式切换 三种工况下的仿真结果示意图； 图3是本专利技术对于两台逆变器并联系统运行在并网模式、离网模式、离网到并网 模式切换三种工况下的仿真结果示意图。 图中附图标记的含义： 1-三相逆变器主电路，2-用于并网的开关S及电网模块，3-输出虚拟有功功率计 算模块，输出虚拟无功功率计算模块，5-频率-有功功率下垂控制调节模块，6-电压-无 功功率下垂控制调节模块，7-功率转换计算模块，8-逆变器输出电压相位与电网相位同步 调节模块，9-输出虚拟电压相位计算模块，10-输出虚拟电压幅值计算模块，11-虚拟电压 合成模块，12-调制信号计算模块，13-调制模块。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术 的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。 本装置的连接关系如图1所示。 使用时，包括如下步骤： 1)将通过采样获得的三相逆变器输出滤波电感电流和虚拟电压合成模块11 产生的逆变器虚拟输出电压Vrab。送入输出虚拟有功功率计算模块3和输出虚拟无功功率计 算模块4,计算获得相应的逆变器虚拟输出有功功率p。和无功功率q。。 输出虚拟有功功率计算模块3计算公式为p。= V · iu+vrb · iLb+vrc · iL(： (I)，式 中vM、vA、\。分别表示逆变器三相虚拟输出电压；iu、kb、L分别表示逆变器三相输出滤 波电感电流。 输出虚拟无功功率计算模块4计算公式为q。= · (_j) Uvrij · (_j) ·(- j) *iLc (2)，式中分别表示逆变器三相虚拟输出电压；i 分别表示逆变 器三相输出滤波电感电流。 2)通过频率-有功功率下垂控制调节模块5和电压-无功功率下垂控制调节模块 6分别获得逆变器有功功率指令值Praf和无功功率指令值Q raf，将逆变器虚拟输出有功功率 P。和无功功率q。分别与对应的有功功率指令值P 和无功功率指令值Q 进行比较，并将 比较后的值送入功率转换计算模块7。 频率-有功功率下垂控制调节模块5计算公式为Praf= (f Lf) *kf (3)，式中， f"为逆变器频率-有功下垂曲线中所对应的最大频率，f为逆变器输出实际频率，kf为频 率-有功下垂系数。 电压-无功功率下垂控制调节模块6计算公式为Qraf= (V^V) *kv (4)，式中^为 逆变器电压-无功下垂曲线中所对应当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于虚拟输出阻抗的三相逆变器控制装置，其特征是，包括三相逆变器主电路、均设置在三相逆变器主电路上的用于并网的开关、电网模块、电流测量模块；还包括输出虚拟有功功率计算模块、输出虚拟无功功率计算模块、调制信号计算模块、调制模块、频率‑有功功率下垂控制调节模块、电压‑无功功率下垂控制调节模块、功率转换计算模块、逆变器输出电压相位与电网相位同步调节模块、输出虚拟电压相位计算模块、输出虚拟电压幅值计算模块和虚拟电压合成模块；所述电流测量模块和虚拟电压合成模块的输出端均连接输出虚拟有功功率计算模块、输出虚拟无功功率计算模块和调制信号计算模块；所述调制信号计算模块的输出端连接有调制模块；所述输出虚拟有功功率计算模块和频率‑有功功率下垂控制调节模块的输出端连接功率转换计算模块的一个输入端；所述输出虚拟无功功率计算模块和电压‑无功功率下垂控制调节模块的输出端连接功率转换计算模块的另一个输入端；所述功率转换计算模块的一个输出端和逆变器输出电压相位与电网相位同步调节模块的输出端连接输出虚拟电压相位计算模块；所述功率转换计算模块的另一个输出端连接输出虚拟电压幅值计算模块；所述输出虚拟电压相位计算模块和输出虚拟电压幅值计算模块的输出端连接虚拟电压合成模块；所述调制信号计算模块用于产生逆变器调制信号的；所述调制模块用于产生驱动功率开关控制信号，调制模块的输出端与三相逆变器主电路相连接。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟旭，韦徵，王彤，宋飞，
申请(专利权)人：南京南瑞太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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