复杂场景下混合型多功能并网变流器系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复杂场景下混合型多功能并网变流器系统及控制方法，包括无功电流检测、附加电流计算、总体电压控制、综合控制、NPC控制、CHB控制、第四桥臂控制几个部分。能够维持并网变流器直流侧电容电压的稳定，无需额外的直流侧供电设备，降低了装置成本，增强了设备的经济性。备的经济性。备的经济性。

【技术实现步骤摘要】
复杂场景下混合型多功能并网变流器系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及配电网消弧领域，特别涉及一种复杂场景下混合型多功能并网变流器系统及控制方法。

技术介绍

[0002]配电网运行方式复杂，容易受环境等因素的影响导致故障频发，故障状态难以预测。在配电网的各类故障中，单相接地故障占的比重最大。随着新能源的大量接入，配电网电力电子化程度日益加剧，单相接地故障电流中有功分量和谐波分量的比例不断上升，电弧难以自行熄灭。如果不及时抑制，易发展成永久性单相接地故障，且可能引起系统过电压，导致绝缘击穿，造成相间短路。
[0003]根据不同消弧技术是否能实现故障电流的全补偿，可将现有消弧技术分为无源消弧技术与有源消弧技术两类。无源消弧装置主要有固定补偿式消弧线圈与自动调谐式消弧线圈。由于无源消弧装置中仅含有无源元件，因此只能补偿故障电流中的无功分量，并且随着现代电网的发展，无源消弧方法已经无法满足配电网的消弧需求。为实现故障电流的全补偿，有源消弧技术被提出，其标志性的特征是有源逆变器的使用。有源消弧技术通过由电力电子器件组成的逆变电路向配电网系统注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取三相负载电流，将三相负载电流通过dq变换后得到无功补偿电流参考值；计算三相电网流过的附加总电流，将三相电网流过的附加总电流通过dq变换后得到q轴电流参考值和d轴电流参考值；获取NPC直流侧电容电压的参考值和CHB的直流侧电容电压的参考值，获取NPC直流侧电容电压的实际值和CHB的直流侧电容电压的实际值，将NPC直流侧电容电压的参考值和CHB的直流侧电容电压的参考值与NPC直流侧电容电压的实际值和CHB的直流侧电容电压的实际值作差后经过电压环PI控制器得到d轴电流参考值；获取并网变流器输出电流和直流侧电压的实测值、并网变流器输出电流和直流侧电压的给定值；以并网变流器输出电流和直流侧电压的实测值作为反馈量，与并网变流器输出电流和直流侧电压的给定值求差值得到偏差量，将偏差量作为电流环PI控制器的输入，电流环PI控制器的输出加上并网点和电网的电压差值后生成调制信号，通过综合控制后得到电流环控制输出的电压信号；获取NPC直流侧电容电压的参考值和NPC直流侧电容电压值的实际值，将NPC直流侧电容电压的参考值和NPC直流侧电容电压值的实际值做差后通过电压环PI控制器，与电流环控制输出的电压信号叠加后经过载波层叠调制得到NPC的开关信号；获取CHB直流侧电容电压的参考值和CHB直流侧电容电压值的实际值，将CHB直流侧电容电压的参考值和CHB直流侧电容电压值的实际值做差后通过电压环PI控制器与电流环控制输出的电压信号叠加后经过载波移相调制得到CHB的开关信号；计算单相接地故障时并网变流器需输出的消弧电流作为第四桥臂电流的参考值，将第四桥臂电流的参考值与第四桥臂电流的实际值i
o
作差再经过电流环PI得到并网变流器第四桥臂的调制信号，将并网变流器第四桥臂的调制信号通过PWM调制得到并网变流器第四桥臂的开关信号。2.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，还包括构建滤波电感步骤，所述滤波电感满足以下公式;其中，为并网变流器直流侧电容电压，为开关频率，为并网变流器允许的最大纹波注入电流。3.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，
还包括构建零序电感步骤
，
所述零序电感满足以下公式;其中,为角频率，为三相线路对地电容的电容值，为三相线路对地电阻的电阻值,为第四桥臂输出电流的有效值，为电网电压的有效值。4.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，所述计算三相电网流过的附加总电流步骤中，三相电网流过的附加总电流的计算公式为;其中，、、分别为三相电流过的附加总电流，、、分别为A、B、C三相电网电压，为三相线路对地电容的电容值，为三相线路对地电阻的电阻值，θ为电网电压与零序电流的夹角。5.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂春鸣，黄泽钧，郭祺，侯玉超，肖凡，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：