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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及并网逆变器电能质量治理,尤其涉及一种并网逆变器电能质量治理方法及系统。
技术介绍
1、并网逆变器是新能源发电系统接入配电网的主要接口,其运行特性的良莠将对配电网的电能质量产生重大影响。
2、进入新世纪以来,我国新能源产业得到发展迅猛,配电网逐渐呈现出高比例可再生能源和电力电子器件以及负荷多元化等特点。其中,由于长距离输电线、变压器漏感等主要原因促使配电网呈现出明显的弱电网特性。在弱电网特性环境条件下,并网逆变器与配电网之间相互耦合的动态响应将严重影响配电网的电能质量,甚至导致振荡失稳等重大风险挑战。此外,由于锁相环、并网逆变器和配电网之间存在的强耦合效应将导致电流谐波畸变率持续上升。
3、综上所述,现有的并网电能质量治理方法在对弱电网特性环境条件的适应性以及控制复杂度等方面存在某些不足。因此,为了提高逆变器在弱电网特性环境条件下的适应性和基于降低电流谐波畸变率实现配电网电能质量治理,需要对用于并网逆变器的锁相环结构进行改进和完善。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述现有存在的问题,提出了本专利技术。
3、因此,本专利技术提供了一种并网逆变器电能质量治理方法及系统,能够解决
技术介绍
中提到的
4、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案,一种并网逆变器电能质量治理方法,包括:
5、根据电网电压以及电流偏移对并网逆变器电能质量产生的影响数据,确定影响并网逆变器电能质量的第一参数;
6、所述第一参数包括考虑电网电压的影响,在输入的估计量中引入基频振荡以及考虑直流偏移的影响,通过引入滤波器抑制频率振荡;
7、根据所述影响并网逆变器电能质量的第一参数,结合频率自适应控制方法,构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的ⅲ型锁相环;
8、根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑,实现并网逆变器电能质量治理。
9、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的ⅲ型锁相环包括,共由4个求和环节、1个比例环节、3个乘法环节和3个积分环节组成;
10、将电网电压稳态输入信号与拉普拉斯逆变换的稳态输出信号经过求和环节生成的差值乘上比例环节中的阻尼系数;
11、并与拉普拉斯逆变换的稳态输出信号相位相差90°的正交稳态输出信号经过求和环节,再与电网角频率经过乘法环节和积分环节最终获得拉普拉斯逆变换的稳态输出信号;
12、将拉普拉斯逆变换的稳态输出信号再次积分,并与电网角频率经过乘法环节获得与拉普拉斯逆变换的稳态输出信号相位相差90°的正交稳态输出信号;
13、将电网电压稳态输入信号与拉普拉斯逆变换的稳态输出信号经过求和环节生成的差值乘上比例环节中的阻尼系数,并与修正的正交稳态输出信号变化量经过求和环节,再与电网角频率经过乘法环节和积分环节获得修正的正交稳态输出信号变化量;
14、修正的正交稳态输出信号变化量与拉普拉斯逆变换的稳态输出信号相位相差90°的正交稳态输出信号经过积分环节获得修正后的正交稳态输出信号。
15、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的ⅲ型锁相环还包括,
16、由单输入至两输出信号的等效传递函数d(s)和q(s)的表达式分别为:
17、
18、
19、其中,k表示阻尼系数,ωe表示电网角频率,s表示拉氏算子,vg表示电网电压稳态输入信号,e表示vg与vɑ之间的差值,k表示阻尼系数,vɑ表示拉普拉斯逆变换的稳态输出信号,vβ表示与vɑ相位相差90°的正交稳态输出信号,vβ1表示修正后的正交稳态输出信号。
20、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑包括,
21、重塑后的锁相环等效传递函数表示为:
22、
23、其中,s表示拉氏算子,表示锁相环输出角频率,hpll(s)表示从锁相环(pll)输入电压扰动到相角扰动的等效传递函数。
24、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述输入电压扰动到相角扰动的等效传递函数包括,
25、从pll输入电压扰动到相角扰动的等效传递函数hpll(s)可以表示为:
26、
27、其中,kpp和kip分别表示锁相环结构中比例积分控制器的比例系数和微分系数,upcc表示公共耦合点的电压幅值。
28、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑还包括,
29、并网电流基准值幅值和经过新型锁相环的公共耦合点电压生成逆变器输入参考电流;
30、将逆变器输入参考电流和逆变器输出并网电流做差生成的误差信号经过电流控制器,并和有源阻尼系数做差后乘上调制信号到逆变桥输出电压的增益获得逆变器输入电压;
31、将逆变器输入电压减去网侧电容电压获得逆变器侧电感电压,进而比上逆变器侧电感获得逆变器侧电感电流;
32、将逆变器侧电感电流与逆变器输出并网电流做差可以获得电容电流,进而乘上滤波电容获得网侧电容电压;
33、将网侧电容电压与公共耦合点电压做差获得网侧电感电压,进而乘上网侧电感最终获得逆变器输出并网电流。
34、作为本专利技术所述的并网逆变器电能质量治理方法的一种优选方案,其中:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑还包括,
35、重塑后的并网逆变器的等效输出阻抗zinv_pll(s)表示为:
36、
37、其中,im表示并网电流基准值幅值,iref(s)表示逆变器输入参考电流,gc(s)表示电流控制器传递函数,kpwm表示调制信号到逆变桥输出电压的传递函数增益,hi1表示有源阻尼系数,gpll(s)表示新型锁相环的等效传递函数,l1表示逆变器侧电感,c1表示滤波电容,l2表示网侧电感,gc表示电流控制器传递函数。
38、一种并网逆变器电能质量治理系统,包括参数确定模块、改进模块以及重塑治理模块,
39、参数确定模块,所述参数确定模块用于根据电网电压以及电流偏移对并网逆变器电能质量产生的影响数据,确定影响并网逆变器电能质量的第一参数;
40、所述第一参数包括考虑电网电压的影响,在输入的估计量中引入基频振荡以及考虑直流偏移的影响,通过引入滤波器抑制频率振荡;
41、改进模块,所述改进模块用于根据所述影响并网逆变器电能质量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:包括,
2.如权利要求1所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的Ⅲ型锁相环包括,共由4个求和环节、1个比例环节、3个乘法环节和3个积分环节组成;
3.如权利要求2所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的Ⅲ型锁相环还包括,
4.如权利要求3所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑包括,
5.如权利要求4所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述输入电压扰动到相角扰动的等效传递函数包括,
6.如权利要求5所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑还包括,
7.如权利要求6所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑还包括,
8.一种并网逆变器电能质量治理系统,其特征在于:包括参数确定模块、改进模块以及重塑治理模块,<
...【技术特征摘要】
1.一种并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:包括,
2.如权利要求1所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的ⅲ型锁相环包括,共由4个求和环节、1个比例环节、3个乘法环节和3个积分环节组成;
3.如权利要求2所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述构建基于改进陷波滤波器和二阶广义积分的ⅲ型锁相环还包括,
4.如权利要求3所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述根据所述锁相环对并网逆变器进行阻抗重塑包括,
5.如权利要求4所述的并网逆变器电能质量治理方法,其特征在于:所述输入电压扰动到相角扰动的等效传递函数包括,
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚知洋,黄维,陈卫东,金庆忍,李珊,欧阳健娜,郭敏,奉斌,陶丽,许江元,
申请(专利权)人:广西电网有限责任公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:
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