基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法及系统技术方案

技术编号:24253835 阅读:50 留言:0更新日期:2020-05-23 00:48
本发明专利技术公开了一种基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法及系统,建立包括最大功率点跟踪模型、正负序分离模型、电流控制模型、带谐波抑制的逆变器控制模型,最大功率点跟踪模型根据输入的电压幅值信号计算最大功率点跟踪的启用或停止;正负序分离模型计算电网电压的正负序分量;电流控制模型根据电网电压幅值计算电网有功无功电流参考值;逆变器控制模型包括带陷波器的电压外环控制模型和采用加入谐波抑制控制的比例谐振控制器的电流内环模型,其根据电网电压的正负序分量以及电网有功无功电流参考值计算逆变器输出电压参考值。本发明专利技术解决了非对称故障下谐波分量对系统的干扰,提高了整个光伏并网系统在低电压穿越过程中的电能质量。

Photovoltaic grid connected control method and system based on notch filter and proportional resonance controller

【技术实现步骤摘要】
基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法及系统
本专利技术属于电力系统
,具体涉及一种基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法及系统。
技术介绍
当前,世界气候环境变化问题和资源匮乏问题日渐突出,太阳能等新能源发电方式得到广泛使用。如何建立与实际系统运行特性相同的光伏并网模型,研究其故障情况下低电压穿越特性对研究电网安全稳定运行具有重要意义。长久以来,诸多的专家学者对故障情况下光伏并网系统中逆变器的控制策略进行了大量的研究工作,并提出了多种提高光伏低电压穿越性能的策略,得出了直流侧电压波动主要是因为直流电压存在二次谐波分量,网侧电流畸变主要是因为电网电压不平衡产生负序分量造成的。根据不同的控制目标,众多专家学者提出了不同的控制策略,但是仅是对直流侧电压或功率畸变等部分电能质量问题进行优化,未能全面地解决逆变器输出电能质量低,存在直流侧电压波动大、并网功率畸变严重等问题。针对光伏等新能源渗透率增加的现状,提升光伏输出的电能质量对光伏大规模并网及电网安全稳定起着至关重要的作用。当电网发生故障,导致电网电压发生跌落时,光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,基于光伏并网控制系统进行控制,控制系统包括正负序分离模型、电流控制模型、带谐波抑制的逆变器控制模型;/n正负序分离模型计算电网电压的正负序分量;/n电流控制模型根据电网电压幅值和电压外环有功电流参考值输出计算电网有功无功电流参考值;/n逆变器控制模型包括带陷波器的电压外环控制模型和基于比例谐振控制器的电流内环模型;电压外环控制模型得到电压外环有功电流参考值输出;电流内环模型根据电网电压的正负序分量以及电网有功无功电流参考值计算逆变器输出电压参考值;/n逆变器输出电压参考值经过SVPWM脉冲发生模块输出SVPWM驱动信号控制逆变器...

【技术特征摘要】
1.一种基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,基于光伏并网控制系统进行控制,控制系统包括正负序分离模型、电流控制模型、带谐波抑制的逆变器控制模型;
正负序分离模型计算电网电压的正负序分量;
电流控制模型根据电网电压幅值和电压外环有功电流参考值输出计算电网有功无功电流参考值;
逆变器控制模型包括带陷波器的电压外环控制模型和基于比例谐振控制器的电流内环模型;电压外环控制模型得到电压外环有功电流参考值输出;电流内环模型根据电网电压的正负序分量以及电网有功无功电流参考值计算逆变器输出电压参考值;
逆变器输出电压参考值经过SVPWM脉冲发生模块输出SVPWM驱动信号控制逆变器。


2.根据权利要求1所述的基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,所述正负序分离模型通过以下步骤计算有功无功电流参考值:
步骤1.1、对三相电网电压进行Clark变换,得到两相静止坐标系,即αβ坐标系下的电网电压;
步骤1.2、αβ坐标系下的电网电压经陷波器滤波后,通过二阶广义积分器提取同步信号,再由正负序分量计算模块计算得出αβ坐标系下电网电压的正序、负序分量;
步骤1.3、对αβ坐标系下的电压正序、负序分量进行Park变换,得到两相旋转坐标系,即dq坐标系下的电网电压正序、负序分量。


3.根据权利要求1所述的基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,所述电流控制模型计算电网有功无功电流参考值的公式为:






其中,为电网无功电流参考值;为电网有功电流参考值;Ug为电网电压幅值的标幺值;In为光伏发电系统的额定电流;Imax为逆变器允许输出的最大电流;Idref为电压外环有功电流参考值输出;Th1和Th2为控制无功电流参考值大小的两个阈值,其中Th2为电压跌落发生与否的判断值,Ug≤Th2,即判定电网电压跌落。


4.根据权利要求3所述的基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,所述电压外环有功电流参考值输出的计算公式为:



其中,KPU和KIU分别为电压外环PI控制器比例系数和积分系数;Udc为直流母线电压;为直流母线电压给定值;P*为直流侧瞬时功率;s为复变量;G(s)为陷波器的传递函数。


5.根据权利要求1所述的基于陷波器和比例谐振控制器的光伏并网控制方法,其特征在于,电流内环模型为:



其中,Ud、...

【专利技术属性】
技术研发人员:王力乔腾赵斌曾祥君王俊乐
申请(专利权)人:长沙理工大学西藏自治区能源研究示范中心
类型:发明
国别省市:湖南;43

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