基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法技术

本发明专利技术公开了基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法，本发明专利技术在第i台三相储能离网逆变器线路阻抗中加入虚拟电阻R

【技术实现步骤摘要】
基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法


[0001]本专利技术涉及三相机矢量并机领域，具体是基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法。

技术介绍

[0002]在采用三相机的矢量控制下垂算法的并机电路中由于线路阻抗的差异会导致并机环流差异，严重的会导致并机失败。由于线路阻抗的差异，有些线路阻抗呈现感性比阻性大，而有些线路阻抗阻性比感性阻抗要大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法，本专利技术在第i台三相储能离网逆变器线路阻抗中加入虚拟电阻R
v
及虚拟电容C
v
，和为计算出来的线路等效电阻和电感；
[0006]设定三相离网逆变器输出角频率为ω，则加入虚拟阻抗后ab两点之间的等效阻抗Z
ab
可以表示为
[0007][0008]为了保证线路阻抗呈现阻性,设定虚拟容抗除以输出基波角频率等于线路电感这样上式就变为
[0009][0010]虚拟电阻R
v
的作用是保证适当增加线路阻抗的阻性分量，防止由于采样误差、采样干扰等因素导致的线路感抗X
i
计算会出现偏差，增大线路阻抗后可以使得线路阻抗分量更大，有效提高假设以线路阻抗为阻性下垂算法的可靠性；r/>[0011]假设第i台三相储能离网逆变器输出视在功率S
i
、有功功率P
i
、无功功率Q
i
如下式所示：
[0012]S
i
＝P
i
+Q
i
＝V
di
I
di
+jV
qi
I
qi
[0013]其中V
di
、V
qi
、I
di
、I
qi
为第i台三相储能离网逆变器三相输出电压和三相电流经过dq变换后分别在d轴和q轴上的值；
[0014]这样加入虚拟虚拟阻容算法后
[0015]可以改写为：
[0016][0017]其中为有效值反馈还经PI控制器的输出值，由于q轴电压参考一般为零，上式省略；电压参考中也加入估算线路阻抗补偿量，这样做可以补偿线路阻抗的压降，使得各个并机三相储能逆变器环流更小；
[0018]其中为三相离网逆变器输出电压的有效值参考，虚拟阻容算法输出虚拟电阻R
v
和虚拟容抗除以基波角频率。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、提供了一种采样公共连接点PCC电压，计算线路阻抗的方法；
[0021]2、采用虚拟阻容算法改进三相机矢量并机下垂算法。
附图说明
[0022]图1为基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法的控制框图。
[0023]图2为加入虚拟阻容算法后线路阻抗示意图.
[0024]图3为传统并机下降法的示意图。
[0025]图4为线路阻抗计算流程图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]根据下降法原理,如果线路阻抗呈现阻性，则采用矢量控制的并机输出电压幅值和角频率的基本调节规律如下：
[0028][0029]如果线路阻抗呈现感性则下垂算法为
[0030][0031]上述中P
i
和Q
i
为输出的有功功率和无功功率，V
di
，ω
i
为第i台三相储能离网逆变器在正序d轴输出值和实际角频率值；分别第i台三相储能离网逆变器正序d轴参考电压和dq轴旋转角频率；K
V
‑
droop
，K
ω
‑
droop
为输出电压和角频率的下降系数。
[0032]不失一般性，假设三相线路阻抗基本一致，设两台三相储能离网逆变器并联公共点PCC的电压为V∠0；两台三相储能离网逆变器输出的电压分别为V1∠δ1和V2∠δ2。将三相储能离网逆变器的输出阻抗及线路阻抗看作一体，分别用Z
line1
和Z
line2
表示，PCC点负载阻抗之和为Z
load
。
[0033]如图3所示，第i台三相储能逆变器在线路阻抗上的压降
△
V
i
为：
[0034][0035]上式中，I
ip
、I
iq
、分别为第i台逆变器输出电流的有功电流、无功电流；R
i
、X
i
分别为第i台三相储能离网逆变器阻抗Z
line1
中的阻性阻抗和感性阻抗。
[0036]根据电阻和电感串联线路阻抗关系，有下列关系式：
[0037]|I
ip
X
i
|＝|I
iq
R
i
|
[0038]根据公式|I
ip
X
i
|＝|I
iq
R
i
|，变形为
[0039][0040]上式两边都乘以V0上式变形为
[0041]R
i
P
i
+X
i
Q
i
＝
△
V
i
V0[0042]上式中由于侦测PCC点的电压V0，这样对任意第i台三相储能离网逆变器来说
△
V
i
＝V
i
‑
V0。为了求出线路阻抗Z
line1
＝R
i
+jX
i
，需要侦测不同功率条件下的P
i
、Q
i
、
△
V
i
及V0；下式表示连续侦测两次的方程式
[0043][0044]经过解二元一次方程可以得到：
[0045][0046]针对上述公式的计算如图4所示，图4中
△
表示一个设定的小数，由于计算线路阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于虚拟阻容算法的改进三相机矢量并机的下垂控制方法，其特征在于，在第i台三相储能离网逆变器线路阻抗中加入虚拟电阻R
v
及虚拟电容C
v
，和为计算出来的线路等效电阻和电感；设定三相离网逆变器输出角频率为ω，则加入虚拟阻抗后ab两点之间的等效阻抗Z
ab
可以表示为为了保证线路阻抗呈现阻性,设定虚拟容抗除以输出基波角频率等于线路电感这样上式就变为虚拟电阻R
v
的作用是保证适当增加线路阻抗的阻性分量，防止由于采样误差、采样干扰等因素导致的线路感抗X
i
计算会出现偏差，增大线路阻抗后可以使得线路阻抗分量更大，有效提高假设以线路阻抗为阻性下垂算法的可靠性；假设第i台三相储能离网逆变器输出视在功率S
i
、有功功率P
i
、无功功率Q
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英文，何杰，杨晓光，陈宇豪，
申请(专利权)人：上海弘正新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：