【技术实现步骤摘要】
一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统及方法,主要包括抑制电流源型逆变器谐振、提升系统并网动态性能以及解决采用常规控制方法易导致内环饱和的问题,属于并网逆变器控制相关
技术介绍
[0002]作为分布式能源与电网之间的接口,并网逆变器的性能将直接决定分布式能源发电的质量。目前,分布式发电大多数采用电压源型逆变器,而对电流源型逆变器的研究相对较少。相比电压源型逆变器,电流源型逆变器具有如下优势:(1)光伏阵列在稳定工作区域表现为电流源特性,故电流源型逆变器更适合光伏并网发电;(2)电流源型逆变器为升压变换器,因此相比电压源型逆变器,对于光伏发电来说可降低直流侧光伏电池串联数目,对于风力发电来说可以降低切入运行的风速,即电流源型逆变器可以增加光伏和风电机组的发电量;(3)电流源型逆变器直流侧大电感可以抑制直流侧电流谐波,同时也能够增加直流侧电流的惯性,能够减缓直流侧电流在系统短路时升高速率,有利于增加保护动作时间的裕度,而且相比于直流滤波电容,直流侧电感的寿命更长,系统可靠性更高。
[0003]但是,电流源型逆变器采用的是CL型滤波器,而CL型滤波器会导致系统存在一个谐振尖峰,影响系统的稳定性。最简单有效的方法是对滤波电容电压反馈实现有源阻尼,但由于滤波电容电压的幅值相对直流侧电流幅值较大,如果直接对滤波电容电压反馈实现有源阻尼,在系统取得最优阻尼比时易导致内环饱和,进而导致系统失稳。此外,如果降低阻尼支路反馈系数来避免环 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统,其特征在于:包括功率电路和控制电路;功率电路包括直流侧恒流源、电流源型逆变桥、滤波电容、滤波电感以及电网;控制电路包括第一减法器、电流环控制器、内环比例控制器1、内环比例控制器2、内环内部延迟模块、电网电流前馈模块、第二减法器模块、阻尼支路模块、第三减法器模块和PWM模块;在控制电路中,第一减法器和电流环控制器构成电流外环控制回路,内环比例控制器1、内环比例控制器2、内环内部延迟模块、电网电流前馈模块和第二减法器模块构成内环控制回路,阻尼支路模块和第三减法器模块构成阻尼控制回路;其中电流外环控制回路用于控制进网电流跟踪参考电流;电容电流内环控制回路用于控制滤波电容电流;阻尼控制回路用于抑制系统谐振。2.根据权利要求1所述的一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统,其特征在于:所述功率电路中,逆变桥的输入端连接恒流源,输出端并联滤波电容,滤波电容连接滤波电感,滤波电感连接电网;所述控制电路连接如下:1)参考电流、进网电流连接到减法器的输入端,减法器输出连接到电流环控制器的输入端;2)电流环控制器的输出分别连接内环比例控制器1和比例控制器2的输入端,比例控制器2的输出端连接内环控制器内部延迟模块的输入端,比例控制器1与延迟模块输出端均连接到第二减法器的输入端,得到流过滤波电容的电流;3)前馈的电网电流连接到第二减法器的输入端,与内环控制器计算得到的滤波电容电流共同构成逆变电流,并连接到第三减法器的输入端;4)阻尼支路连接到第三减法器的输入端,与逆变电流共同构成调制波,连接到PWM模块的输入端,PWM模块输出驱动信号,控制功率器件通断并产生逆变电流。3.根据权利要求1所述的一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统,其特征在于:所述系统包含多个环路,包括电网电流控制环路、滤波电容电流控制环路以及有源阻尼环路。4.根据权利要求1所述的一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统,其特征在于:所述虚拟电阻支路用来抑制电流源型逆变器的谐振,该虚拟电阻的值是依据系统最优阻尼比得到。5.根据权利要求1所述的一种提升电流源型逆变器并网动态性能的控制系统,其特征在于:所述内环比例控制器1和内环比例控制器2...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖华锋,李明明,崔磊,牛晨晖,李锋,
申请(专利权)人:华能江苏综合能源服务有限公司,
类型:发明
国别省市:
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