一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器技术方案

本发明专利技术公开了一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，所述逆变器控制器包括dq变换单元、逆变器输出功率和端电压计算单元、无功电压单元、模拟同步发电机的有功频率单元、虚拟转动惯量自适应调整单元、虚拟阻尼系数自适应调整单元、dq反变换和脉宽调制单元，所述逆变器控制器通过模拟同步发电机的转动方程，并根据虚拟角频率和逆变器输出功率微分的大小及正负符号自适应地改变虚拟转动惯量和阻尼系数。有利于抑制系统低频振荡，改善电力系统的稳定性。本发明专利技术所述逆变器控制器充分考虑了虚拟阻尼系数的自适应调整，以适应易振荡环境下的逆变器的运行控制。

An inverter controller with the function of low frequency oscillation suppression

【技术实现步骤摘要】
一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器
本专利技术涉及电力电子逆变器，具体涉及一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器。
技术介绍
鉴于能源、环保和供电可靠性的压力，分布式发电(DG：DistributedGeneration)和可再生能源发电技术成为电力领域的研究热点。电力电子逆变器作为一种直流电到交流电的电能转换设备，在光伏，风电，储能等领域得到了广泛应用。但和传统的同步发电机相比，逆变器虽然具有结构简单、控制灵活、成本低廉和使用方便等优点，但也存在着过载能力差、响应速度快和几乎不存在惯性等缺点。传统的同步发电机本身具有一定的转动惯量，而这种转动惯量在频率稳定中起着重要的作用。如，当输出功率变化或负荷突变时，在转子旋转方程的作用下，同步发电机通过调节自身转子转速改变了转子储存的动能，进而调节注入电网的电功率，避免了注入电网功率快速变化的局面，有利于系统频率稳定。因此，相比之下，缺乏物理的旋转转子、全为电路的逆变器因惯性的缺失容易导致逆变器输出功率地快速变化，不利于系统的频率稳定。针对上述不足，近10年来，逆变器领域的研本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述逆变器控制器包括dq变换单元、逆变器输出功率和端电压计算单元、无功电压单元、模拟同步发电机的有功频率单元、虚拟转动惯量自适应调整单元、虚拟阻尼系数自适应调整单元、dq反变换和脉宽调制单元，所述逆变器控制器通过模拟同步发电机的转动方程，并根据虚拟角频率和逆变器输出功率微分的大小及正负符号自适应地改变虚拟转动惯量和阻尼系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述逆变器控制器包括dq变换单元、逆变器输出功率和端电压计算单元、无功电压单元、模拟同步发电机的有功频率单元、虚拟转动惯量自适应调整单元、虚拟阻尼系数自适应调整单元、dq反变换和脉宽调制单元，所述逆变器控制器通过模拟同步发电机的转动方程，并根据虚拟角频率和逆变器输出功率微分的大小及正负符号自适应地改变虚拟转动惯量和阻尼系数。


2.根据权利要求1所述的一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述dq变换单元用于采集逆变器输出三相电压ea、eb、ec和输出三相电流ia、ib、ic，并将采集的三相电压或电流分解到逆变器同步旋转坐标系下，通过dq变换单元得到逆变器输出电压的d、q分量ed、eq和输出电流d、q分量id、iq。


3.根据权利要求1所述的一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述逆变器输出功率和端电压计算单元用于计算有功功率P、无功功率Q和输出电压幅值U，计算公式如式(1)所示：



式中，s为拉普拉斯算子，ed、eq分别为逆变器输出电压的d、q的分量；id、iq分别为输出电流d、q的分量。


4.根据权利要求1所述的一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述无功电压单元用于计算获取得到逆变器调制波幅值Eq，计算公式如式(2)所示：
Eq＝∫Ke[(Uref-U)-n(Q-Qref)]d(t)(2)
式中，Uref为逆变器端电压的设定值；Ke为无功电压环节放大增益，n为无功下垂系数；U、Q为逆变器输出功率和端电压计算单元计算出来的电压和无功功率；积分输出的结果Eq为逆变器调制波信号中的q轴分量。


5.根据权利要求1所述的一种具有参与系统低频振荡抑制功能的逆变器控制器，其特征在于，所述模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶圣永，张玉鸿，刘旭娜，张文涛，魏俊，韩宇奇，龙川，刘洁颖，陈博，王司琪，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：四川;51