【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力，具体涉及一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法。
技术介绍
1、近十年来，风、光等新能源通过电力电子变流器大规模接入电网是新一代电力系统的主要技术特征之一。根据电力电子变流器控制方法的不同和等效模型的差异，变流器控制技术可大致分为跟网型控制和构网型控制两大类。在跟网型控制中，变流器大多采用单电流环控制变流器的输出电流幅值大小，因此其等效模型为受控电流源，而其同步频率一般由锁相环采样电网电压得到。与跟网型变流器相比，构网型变流器则采用电压电流双内环控制输出电压的幅值大小，同步环常用虚拟同步机控制或者有功-频率下垂控制等，其等效模型为受控电压源。目前实际工程应用中，新能源变流器大多采用跟网型控制，但由于跟网型变流器等效为电流源向电网注入有功功率电流，其电压支撑能力和频率支撑能力天然不足，并且在远距离电能传输中(传输线路越长，线路阻抗越大，电网强度越弱)容易产生系统的宽频振荡，所以构网型控制技术在随后应运而生，并且由于其出色的电压/频率支撑能力和可以接入极弱电网运行甚至孤网运行的表现，以及新型电力系统必然需要将部分变流器控制为电压源形式的本质要求，构网型变流器相关控制技术已成为当前领域的热点研究问题。
2、尽管构网型变流器相比于跟网型变流器能在弱电网情况下平稳运行，但已有研究学者注意到当构网型变流器与外部电网之间的传输线距离较近时，即线路阻抗较小，电网强度较高时，构网型变流器并网系统容易产生低频振荡的问题。除了优化调整系统的控制参数，以尽可能避免发生构网型变流器的强网不稳定振荡外，目前最常用的方法
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，该方法在传统的双比例积分内环的构网控制方法的基础上，只需调整原先比例积分下的电压环控制结构，无需修改增添其它控制环路和额外设计控制参数。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，基于双电压电流内环-下垂同步控制下的构网型变流器系统，控制方法包括如下步骤：
4、滤波电容上的电压经过采样和3s/2r的坐标变换后分别得到d轴电压量和q轴电压量，与dq轴电压给定参考值比较作差后得到dq轴的电压偏差信号，然后再将此偏差信号输入到强网稳定型电压控制中，作为电流内环的输入参考值；
5、将dq轴电压环输出结果量作为电流内环的输入参考值，同时对靠近逆变器一侧的滤波电感上的电流进行采样，将两者作差后输送到pi调节器，电流内环pi调节器的输出作为pwm调制的调制波，与三角载波比较后生成六路pwm驱动信号来驱动三相全桥逆变器的桥臂开关管通断。
6、作为本专利技术进一步改进，所述控制系统建立在dq坐标系下，所需要的3s/2r和2r/3s坐标变换角度由有功-频率下垂同步控制给出。
7、作为本专利技术进一步改进，所述d轴电压控制的最终输出量将由三部分组成，第一部分是d轴电压偏差信号与原有的pi控制中比例系数kp的乘积，第二部分是d轴电压偏差信号经过二阶低通滤波函数后的输出，第三部分是引入q轴电压偏差量经过另一个二阶低通滤波函数后的输出，三部分相加即组成最终的d轴电压控制输出量；
8、其中，ωg为并网时外部电网所对应的额定工频频率，kp和ki参数为电压环的比例积分系数。
9、作为本专利技术进一步改进，所述q轴电压控制结构与d轴成对偶方式，q轴电压环输出结果同样也由三部分组成，第一部分是q轴电压偏差信号与原有的比例系数kp的乘积，第二部分是q轴偏差信号经过二阶低通滤波函数后的输出，第三部分是引入d轴电压偏差量经过另一个二阶低通滤波函数后的输出，三部分相加即组成最终的q轴电压环的输出量，其中ki为原有的pi控制中的积分系数；
10、其中，ωg为并网时外部电网所对应的额定工频频率，kp和ki参数为电压环的比例积分系数。
11、作为本专利技术进一步改进，所述双电压电流内环-下垂同步控制下的构网型变流器系统包括依次连接的直流稳压电源、三相逆变器、lcl滤波器及外部电源。
12、作为本专利技术进一步改进，三相并网逆变器直流侧连接恒定的直流稳压电源，三相并网逆变器经调制信号驱动后，输出端口的电压含高次谐波，经三相lcl滤波器滤除开关纹波后，最终输出的三相交流电压通过交流母线与外部电网相连。
13、作为本专利技术进一步改进，所述三相并网逆变器由六个开关管构成。
14、作为本专利技术进一步改进，所述三相并网逆变器为基于lcl滤波器的三相并网逆变器。
15、相比于现有技术，本专利技术具有以下优势：
16、本专利技术提出的强网稳定型控制方法，输入采样部分与传统的比例-积分电压控制方式相同，只需采样电容电压实现构网型变流器输出电压幅值的控制，除电压环控制结构外的其余任何环节与原有的构网型控制系统相比无需任何改动。本专利技术提出的电压控制方法适用于大多数构网型变流器并网系统，在原有的比例积分电压控制的基础上无需额外设计控制参数，仅仅只需对应改变电压环控制结构，具体参数大小与原有的传统比例-积分电压控制相同，控制结构简单，参数设计容易，这种控制方法被验证能够让构网型变流器接入到更强的外部电网之中，允许构网型变流器与外部电网之间的连接阻抗显著降低，同时也能显著缓解构网型变流器的强网不稳定问题。相比于原有的传统的比例-积分电压环控制方式本专利技术提出的控制方法，在不增加系统硬件设计难度和软件参数设计难度的情况下，具备良好的可兼容性，扩宽了构网型变流器的使用范围，使其具有良好的强网工作能力。
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1.一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，基于双电压电流内环-下垂同步控制下的构网型变流器系统，控制方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述控制系统建立在dq坐标系下，所需要的3s/2r和2r/3s坐标变换角度由有功-频率下垂同步控制给出。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述d轴电压控制的最终输出量将由三部分组成，第一部分是d轴电压偏差信号与原有的PI控制中比例系数Kp的乘积，第二部分是d轴电压偏差信号经过二阶低通滤波函数后的输出，第三部分是引入q轴电压偏差量经过另一个二阶低通滤波函数后的输出，三部分相加即组成最终的d轴电压控制输出量；
4.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述q轴电压控制结构与d轴成对偶方式，q轴电压环输出结果同样也由三部分组成，第一部分是q轴电压偏差信号与原有的比例系数Kp的乘积，第二部分是q轴偏差信号经过二阶低通滤波函数后的输出，第三部分是引
5.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述双电压电流内环-下垂同步控制下的构网型变流器系统包括依次连接的直流稳压电源、三相逆变器、LCL滤波器及外部电源。
6.根据权利要求5所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，三相并网逆变器直流侧连接恒定的直流稳压电源，三相并网逆变器经调制信号驱动后，输出端口的电压含高次谐波，经三相LCL滤波器滤除开关纹波后，最终输出的三相交流电压通过交流母线与外部电网相连。
7.根据权利要求5所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述三相并网逆变器由六个开关管构成。
8.根据权利要求5所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述三相并网逆变器为基于LCL滤波器的三相并网逆变器。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，基于双电压电流内环-下垂同步控制下的构网型变流器系统，控制方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述控制系统建立在dq坐标系下，所需要的3s/2r和2r/3s坐标变换角度由有功-频率下垂同步控制给出。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述d轴电压控制的最终输出量将由三部分组成，第一部分是d轴电压偏差信号与原有的pi控制中比例系数kp的乘积，第二部分是d轴电压偏差信号经过二阶低通滤波函数后的输出，第三部分是引入q轴电压偏差量经过另一个二阶低通滤波函数后的输出，三部分相加即组成最终的d轴电压控制输出量；
4.根据权利要求1所述的一种适用于低线路阻抗的强网稳定型电压控制方法，其特征在于，所述q轴电压控制结构与d轴成对偶方式，q轴电压环输出结果同样也由三部分组成，第一部分是q轴电压偏差信号与原有的比例系数kp的乘积，第二部分是q轴偏差信号...
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