开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法。本发明专利技术针对共直流母线开绕组双逆变器光伏发电系统在采用互差120度解耦调制策略时导致的两逆变器功率分配不均的问题，提出一种基于无功补偿的功率均分控制方法，该方法通过调节两逆变器的有功功率差值来获取逆变器的无功电流指令值，从而实现两逆变器的功率均分。相比于现有方法，本发明专利技术在实现控制目标的同时不影响并网电流的电能质量，且控制方法简单，易于工程实现。

Power sharing control method of open winding dual inverter photovoltaic power generation system

【技术实现步骤摘要】
开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法
本专利技术属于电气工程领域中开绕组双逆变器的控制技术，具体涉及一种开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法。
技术介绍
随着光伏逆变器功率等级的不断增大，多电平逆变器拓扑成为重点研究对象。相比于中点钳位型以及级联型多电平逆变器拓扑，开绕组双逆变器拓扑可在开关器件数目相等的情况下提供更多的电平数，产生更少的输出电压谐波，具有更高的直流侧电压利用率，因此得到了众多学者的广泛关注。然而，当开绕组双逆变器共直流母线时，需抑制两逆变器之间的环流，典型解决方案为采用零共模电压矢量调制或与其等效的互差120度解耦调制，通过抑制双逆变器的共模电压差来抑制环流。不过，当采用上述调制策略时，双逆变器在单位功率因数并网(无功给定为0)情况下两逆变器存在有功功率差，长期运行会造成两逆变器散热不均匀而减少使用寿命。题为“一种新型双逆变器串联的光伏并网变流器”，尹靖元，金新民，李金科，杨捷，吴学智，《电网技术》，2014年第38卷第8期2102～2107页的文章分析了这一问题，并提出了一种两逆变器调制波以一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法，其中本控制方法所涉及的开绕组双逆变器光伏发电系统包括光伏阵列PV、直流电容C

【技术特征摘要】
1.一种开绕组双逆变器光伏发电系统的功率均分控制方法，其中本控制方法所涉及的开绕组双逆变器光伏发电系统包括光伏阵列PV、直流电容Cdc、第一三相电压源型逆变器INV1、第二三相电压源型逆变器INV2、三相滤波电感L、三相滤波电容C和一台三相开绕组变压器T；所述光伏阵列PV与直流电容Cdc并联；所述第一三相电压源型逆变器INV1与第二三相电压源型逆变器INV2直流侧并联，且与直流电容Cdc并接在一起；所述三相开绕组变压器T的原边三相绕组呈打开状态，A相绕组有两个端子，分别记为端子A1和端子A2，B相绕组有两个端子，分别记为端子B1和端子B2，C相绕组有两个端子，分别记为端子C1和端子C2，设定端子A1、端子B1和端子C1在三相开绕组变压器T原边绕组的同一侧并以该三个端子作为三相开绕组变压器T原边绕组的输入端子，端子A2、端子B2和端子C2在三相开绕组变压器T原边绕组的另一侧并以该三个端子作为三相开绕组变压器T原边绕组的输出端子；所述三相滤波电感L有6个端子，每相两个端子，A相两个端子分别记为端子A3和端子A4，B相两个端子分别记为端子B3和端子B4，C相两个端子分别记为端子C3和端子C4，设定端子A3、端子B3和端子C3在三相滤波电感L的同一侧并以该三个端子作为三相滤波电感L的输入端子，端子A4、端子B4和端子C4在三相滤波电感L的另一侧并以该三个端子作为三相滤波电感L的输出端子；所述三相滤波电容C有6个端子，每相两个端子，A相两个端子分别记为端子A5和端子A6，B相两个端子分别记为端子B5和端子B6，C相两个端子分别记为端子C5和端子C6，设定端子A5、端子B5和端子C5在三相滤波电容C的同一侧并以该三个端子作为三相滤波电容C的输入端子，端子A6、端子B6和端子C6在三相滤波电容C的另一侧并以该三个端子作为三相滤波电容C的输出端子；所述三相滤波电感L的端子A3、端子B3和端子C3连接至第一三相电压源型逆变器INV1的交流输出侧，端子A4、端子B4和端子C4分别与三相开绕组变压器T原边绕组端子A1、端子B1和端子C1以及三相滤波电容C端子A5、端子B5和端子C5相连接；所述三相开绕组变压器T原边绕组的端子A2、端子B2、端子C2分别与三相滤波电容C的端子A6、端子B6和端子C6相连接后，再连接至第二三相电压源型逆变器INV2的交流输出侧；所述三相开绕组变压器T的副边通过星形连接或三角形连接并入电网E；
其特征在于，所述控制方法包括对开绕组双逆变器光伏发电系统的直流侧电压控制、并网电流控制、无功补偿控制和互差120度解耦调制策略，具体步骤如下：
步骤1，采集开绕组双逆变器光伏发电系统的直流侧电压vdc、直流侧电流idc，采集三相滤波电容C的电压并记为三相滤波电容电压vca、vcb、vcc，采集三相滤波电感L输入端的电流并记为桥臂侧电感电流ia、ib、ic；
步骤2，根据步骤1中得到的直流侧电压vdc和直流侧电流idc，经最大功率点跟踪后得到开绕组双逆变器光伏发电系统的直流侧电压指令vdc_ref；然后经直流侧电压闭环控制方程得到开绕组双逆变器光伏发电系统的有功电流指令id_ref；
所述直流侧电压闭环控制方程为：



式中，Kp_vdc为直流侧电压环PI调节器的比例系数，Ki_vdc为直流侧电压环PI调节器的积分系数，s为拉普拉斯算子；
步骤3，根据步骤1中得到的三相滤波电容电压vca、vcb、vcc，经锁相环得到三相滤波电容电压的相角θ和三相滤波电容电压的dq分量vcd、vcq；
所述三相滤波电容电压相角θ的计算方程为：






式中，θ′为上一控制周期得到的三相滤波电容电压的相角，v′cq为三相滤波电容电压根据上一控制周期...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，王宝基，赵文广，曹仁贤，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34