一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法技术

本发明专利技术公开了一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法，具体包括光伏并网逆变器端电压分析模型的构建以及并网逆变器端部过电压计算两个步骤，本发明专利技术是针对光伏发电系统输出功率突变导致的逆变器端部过电压问题，对于考虑控制器作用的光伏发电系统数学模型建立、光伏发电控制系统与联网滤波器及电网阻抗相互作用的机理研究、功率调整过程逆变器端电压特性分析以及当逆变器输出功率突变时逆变器端部过电压的计算提起到关键性作用，为光伏发电系统控制策略制定和保护设计提供了理论支撑，具有重要的理论和工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法
本专利技术涉及电网领域，尤其是涉及一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法。
技术介绍
在光伏电站的实际运行过程中发现，当光伏电站所接收光照强度突然增加时会导致逆变器输出端部电压瞬间上升。根据国家标准——《光伏发电站接入电力系统技术规定》，当光伏逆变器端电压超过1.1倍额定电压时，便需要强行停止其工作，以免逆变器受损。但由此造成光伏电站“弃光”现象发生，造成发电量的损失已无法挽回。此外，频繁的过电压会加快滤波元器件的损坏，造成光伏发电设备损失，而且对于光伏发电装备的运行安全乃至整个电力系统的安全稳定都将造成一定的损害。目前，针对大规模光伏电站接入引起的并网点过电压或电压稳定问题的研究较多。其中包括：针对分布式电源出力的波动性和负荷的不确定性，建立相应的分布式电源随机分析模型，进行静态电压稳定概率评估；建立了动态负荷模型，分析光伏接入后对系统电压稳定性的影响；采用包含控制器的光伏系统模型，以输出功率为控制目标，从稳态和暂态两方面分析了高渗透率光伏发电对电网电压的影响；通过电力系统功率传输理论，揭示了高比例光伏接入电网引起的并网点电压升高机理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法，其特征在于，具体包括光伏并网逆变器端电压分析模型的构建以及并网逆变器端部过电压计算两个步骤；光伏并网逆变器端电压分析模型的构建包括以下步骤：将光伏逆变系统变换成在同步旋转坐标系下的电路方程(等功率PARK变换)，电路方程如式(1)、式(2)以及式(3)所示，其中同步旋转坐标系d轴与端电压矢量重合，d轴电流分量id定义为有功电流，q轴电流分量iq定义为无功电流，q轴滞后d轴90°相位角；

【技术特征摘要】
1.一种功率突变导致的逆变器端部过电压计算方法，其特征在于，具体包括光伏并网逆变器端电压分析模型的构建以及并网逆变器端部过电压计算两个步骤；光伏并网逆变器端电压分析模型的构建包括以下步骤：将光伏逆变系统变换成在同步旋转坐标系下的电路方程(等功率PARK变换)，电路方程如式(1)、式(2)以及式(3)所示，其中同步旋转坐标系d轴与端电压矢量重合，d轴电流分量id定义为有功电流，q轴电流分量iq定义为无功电流，q轴滞后d轴90°相位角；式中：usd、usq，ud、uq，ed、eq，id、iq和idg、iqg分别是三相电气量usx，ux，ex，ix和igx(x＝a，b，c)在两相同步旋转坐标系下的d、q轴分量，ω1为电网角频率；根据公式(1)-(3)，得到同步旋转坐标系下逆变器输出电路，当采用比例积分(ProportionalIntegral，PI)控制时，受控源usd、usq的受控策略如式(4)所示；式中：ide＝id*-id，iqe＝iq*-iq。将受控源usd、usq的受控式(4)代入式(2)，可得：根据式(5)可以得到关于id的控制框图，iq的控制框图与id形式相同；根据id的控制框图可以得到电流环控制传递函数为：由式(6)可以得到id(s)的表达式如下：通过以上分析，可以将并网逆变器对外等效为受控电流源，输出电流为id，控制系数为Wci(s)；对于串联RC电路，若流过各元件的电流为ide，则电路端电压ui为：式(8)与PI控制器的数学表达式形式相同，可见，PI控制器与RC串联电路具有相同的数学模型；因此，可将PI控制器等效为对应的RC串联电路，两者的参数关系如下：结合上述PI控制器电路模型，可将同步旋转坐标系下的光伏逆变器输出电路转换为包含控制器的光伏并网逆变器端电压分析等效电路模型，因为PI控制器的输出ui与逆变器桥臂的输出usd不相等，因此，等效电路模型中控制器参数存在如式(10)折算关系；其中，KPWM为逆变器桥路PWM等效增益；并网逆变器端部过电压计算包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：严干贵，段双明，李洪波，刘彦宇，贾祺，刘侃，朱微，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22