一种并网发电系统技术方案

本申请提供一种并网发电系统

【技术实现步骤摘要】
一种并网发电系统、逆变器及其电网故障穿越控制方法


[0001]本申请涉及并网发电
，特别涉及一种并网发电系统
、
逆变器及其电网故障穿越控制方法
。

技术介绍

[0002]当前，在世界各地区颁布施行的逆变器并网标准中，均要求逆变器在电网故障穿越过程中，支持无功电流或有功电流的精准控制，支撑电网过渡电网故障穿越过程
。
现有技术中，对于逆变器的故障穿越控制，均采用逆变器端检测到的交流侧电压来计算判断电网是否处于故障穿越状态，并以此计算电网故障穿越深度，控制逆变器故障穿越期间的功率响应特性
。
[0003]然而，在一些逆变器尤其是组串式逆变器的实际现场应用中，受现场应用环境的约束，逆变器与其后级所接的升压变压器之间的交流线缆可能较长，这些线缆寄生的阻抗上会叠加一定的电压，以及升压变压器自身的阻抗会同样会叠加一定的电压，导致逆变器端检测到的交流侧电压与升压变压器连接电网一侧的实际电压也即变压器电网侧电压会存在较大差异
。
因此，当电网发生故障穿越时，逆变器有可能无法及时响应电网故障穿越控制，导致故障穿越期间功率响应特性与要求不一致，严重的，可能无法进行故障穿越逻辑或误进入故障穿越逻辑
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种并网发电系统
、
逆变器及其电网故障穿越控制方法，以解决现有技术由于无法获取真实的变压器电网侧电压，而导致不能保证逆变器按照标准要求实现电网故障穿越的问题
。/>[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请第一方面提供了一种逆变器的电网故障穿越控制方法，所述逆变器的交流侧通过交流线缆连接变压器；所述电网故障穿越控制方法包括：
[0007]获取所述交流线缆和所述变压器的等效阻抗；所述等效阻抗为在所述逆变器正常并网运行之前或正常并网运行过程中计算得到的；
[0008]根据所述等效阻抗以及所述逆变器的交流侧实时采样信息，计算得到变压器电网侧实时电压；
[0009]根据所述变压器电网侧实时电压，进行电网故障穿越响应
。
[0010]可选的，所述等效阻抗的计算过程，包括以下任一种：
[0011]调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗；
[0012]根据所述交流线缆的材料参数和长度，以及所述变压器自身的阻抗参数，计算得到所述等效阻抗；
[0013]保持所述逆变器的输出功率恒定，根据所述逆变器的交流侧实时采样信息和变压
器电网侧电压采样值，计算得到所述等效阻抗
。
[0014]可选的，调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗，包括：
[0015]调节所述逆变器输出的有功功率，获取不同有功功率输出下所述逆变器的交流侧电压和有功电流；
[0016]根据各交流侧电压和各有功电流，分别确定各有功功率中的第一次取值与其他各次取值之间的阻抗变化量；
[0017]对各阻抗变化量取平均值，作为所述等效阻抗
。
[0018]可选的，调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗，包括：
[0019]调节所述逆变器输出的无功功率，获取不同有功功率输出下所述逆变器的交流侧电压；
[0020]根据各无功功率和各交流侧电压，分别确定各无功功率中的第一次取值与其他各次取值之间的阻抗变化量；
[0021]对各阻抗变化量取平均值，作为所述等效阻抗
。
[0022]可选的，根据所述逆变器的交流侧实时采样信息和变压器电网侧电压采样值，计算得到所述等效阻抗，包括：
[0023]通过通信，获取所述变压器电网侧电压采样值；
[0024]记录所述逆变器的交流侧电压和输出电流，并计算得到所述输出电流与所述变压器电网侧电压采样值之间的角度差；
[0025]根据所述变压器电网侧电压采样值
、
所述逆变器的交流侧电压
、
所述输出电流及所述角度差，计算得到所述等效阻抗
。
[0026]可选的，所述变压器连接至少两个逆变器时，各逆变器逐一或者同时计算得到各自对应的所述等效阻抗
。
[0027]可选的，各逆变器执行调节所述逆变器的输出功率时，包括：
[0028]各逆变器逐一调节自身的输出功率，或者，各逆变器同时进行对于自身输出功率的互补调节
。
[0029]可选的，所述等效阻抗是在所述逆变器初次并网进入正常并网运行状态之前计算得到的，或者，是按照预设的周期在各周期内所述逆变器正常并网运行过程中计算得到的
。
[0030]可选的，根据所述等效阻抗以及所述逆变器的交流侧实时采样信息，计算得到变压器电网侧实时电压，包括：
[0031]根据所述逆变器的交流侧电压和输出电流，确定电压电流功率因数角；
[0032]根据所述逆变器的交流侧电压
、
所述输出电流
、
所述电压电流功率因数角及所述等效阻抗，计算得到所述变压器电网侧实时电压
。
[0033]可选的，根据所述变压器电网侧实时电压，进行电网故障穿越响应，包括：
[0034]判断所述变压器电网侧实时电压是否低于低电压穿越阈值，或者，高于高电压穿越阈值；
[0035]若所述变压器电网侧实时电压低于所述低电压穿越阈值，则进入低电压穿越控制逻辑；若所述变压器电网侧实时电压高于所述高电压穿越阈值，则进入高电压穿越控制逻
辑；
[0036]根据所述变压器电网侧实时电压计算故障穿越深度；
[0037]根据所述故障穿越深度，进行功率响应
。
[0038]本申请第二方面提供一种逆变器，包括：控制器和主电路；
[0039]所述主电路受控于所述控制器；
[0040]所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的逆变器的电网故障穿越控制方法
。
[0041]可选的，所述主电路，包括：
DC/AC
变换电路和至少一个
DC/DC
变换电路；
[0042]所述
DC/DC
变换电路的一端，作为所述逆变器的输入侧对应端，用于连接相应电源；
[0043]所述
DC/DC
变换电路的另一端，连接所述
DC/AC
变换电路的直流侧；
[0044]所述
DC/AC
变换电路的交流侧，作为所述逆变器的输出侧，用于通过变压器连接并网点；
[0045]所述
DC/AC
变换电路和所述
DC/DC
变换电路受控于所述控制器
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，所述逆变器的交流侧通过交流线缆连接变压器；所述电网故障穿越控制方法包括：获取所述交流线缆和所述变压器的等效阻抗；所述等效阻抗为在所述逆变器正常并网运行之前或正常并网运行过程中计算得到的；根据所述等效阻抗以及所述逆变器的交流侧实时采样信息，计算得到变压器电网侧实时电压；根据所述变压器电网侧实时电压，进行电网故障穿越响应
。2.
根据权利要求1所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，所述等效阻抗的计算过程，包括以下任一种：调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗；根据所述交流线缆的材料参数和长度，以及所述变压器自身的阻抗参数，计算得到所述等效阻抗；保持所述逆变器的输出功率恒定，根据所述逆变器的交流侧实时采样信息和变压器电网侧电压采样值，计算得到所述等效阻抗
。3.
根据权利要求2所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗，包括：调节所述逆变器输出的有功功率，获取不同有功功率输出下所述逆变器的交流侧电压和有功电流；根据各交流侧电压和各有功电流，分别确定各有功功率中的第一次取值与其他各次取值之间的阻抗变化量；对各阻抗变化量取平均值，作为所述等效阻抗
。4.
根据权利要求2所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，调节所述逆变器的输出功率，根据不同输出功率下所述逆变器的交流侧实时采样信息的变化，来计算得到所述等效阻抗，包括：调节所述逆变器输出的无功功率，获取不同有功功率输出下所述逆变器的交流侧电压；根据各无功功率和各交流侧电压，分别确定各无功功率中的第一次取值与其他各次取值之间的阻抗变化量；对各阻抗变化量取平均值，作为所述等效阻抗
。5.
根据权利要求2所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，根据所述逆变器的交流侧实时采样信息和变压器电网侧电压采样值，计算得到所述等效阻抗，包括：通过通信，获取所述变压器电网侧电压采样值；记录所述逆变器的交流侧电压和输出电流，并计算得到所述输出电流与所述变压器电网侧电压采样值之间的角度差；根据所述变压器电网侧电压采样值
、
所述逆变器的交流侧电压
、
所述输出电流及所述角度差，计算得到所述等效阻抗
。6.
根据权利要求2所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，所述变压器连
接至少两个逆变器时，各逆变器逐一或者同时计算得到各自对应的所述等效阻抗
。7.
根据权利要求6所述的逆变器的电网故障穿越控制方法，其特征在于，各逆变器执行调节所述逆变器的输出功率时，包括：各逆变器逐一调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡凡宇，曹金虎，李欣，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：