并网逆变器市电阻抗侦测方法及功率因数校正方法及装置制造方法及图纸

本申请提出一种并网逆变器市电阻抗侦测方法及功率因数校正方法及装置，涉及光伏逆变器的控制方法，包括：将直流母线电压Vbus设置在光伏阵列PV输入允许的最大电压，并且禁止最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；分别获得有功电流扰动和无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值；根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗；获得无功电流补偿值；将所述无功电流补偿值叠加到无功电流上，与反馈无功电流做差后输入无功电流环的比例积分调节器PI。在市电阻抗情况下的市电端功率因数控制补偿，通过已侦测阻抗的估算值和功率因数、有功无功电流和输出电压的关系，进而实时对无功控制电流进行补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏逆变器的控制方法，具体涉及一种并网逆变器市电阻抗侦测方法及功率因数校正方法及装置。
技术介绍
随着化石能源的枯竭及其对环境造成的危害日趋严重，太阳能作为一种清洁能源得以迅猛发展，并网逆变器的应用变得更为广泛，其稳定性和高效性也越来越受到关注。光伏发电站通常建设在远离负荷中心、光照丰富的荒漠等偏远地区，光伏发电系统通过变压器和长距离输电线路与负荷连接，当变压器和长距离输电线路的等效阻抗较大时，电网及呈现弱电网特性，主要表现为并网电能质量低、电网电压波动大、谐振和功率因数质量差等问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决并网电能功率因数质量差的问题，提出了一种并网逆变器市电阻抗侦测方法及功率因数校正方法及装置，实时对无功控制电流进行补偿。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种并网逆变器市电阻抗侦测方法，包括：将直流母线电压Vbus设置在光伏阵列PV输入允许的最大电压，并且禁止最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；分别获得有功电流扰动和无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值；根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗。优选地，获得有功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值包括：禁止最大功率追踪单元MPPT功能，调节最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；采集稳态时逆变器电流和输出电压值。优选地，获得无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值包括：启动第五比例积分调节器第二分量电流环的电流参考指令；采集稳态时逆变器电流和输出电压值。优选地，根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗包括：将有功电流扰动对应的逆变器输出电压值与无功电流扰动对应的逆变器输出电压值比较，获得逆变器输出电压矢量幅值的差值；将有功电流扰动对应的逆变器的三相输出电流与无功电流扰动对应的逆变器的三相输出电流进行坐标变换，分别获得两相旋转直角坐标系的有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流；根据获得的逆变器输出电压矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流，计算市电阻抗。优选地，根据获得的逆变器输出电压矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流，计算市电阻抗包括：根据如下公式计算市电阻抗：Rg=ΔVoutΔId]]>ωLg=ΔVoutΔIq]]>其中，Rg为市电电阻，wLg为市电电抗，ΔVout为逆变器输出电压矢量幅值的差值，ΔId为有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流的第一差值分量，ΔIq为有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流的第二差值分量。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种并网逆变器功率因数校正方法，包括：根据市电阻抗获得无功电流补偿值；将所述无功电流补偿值叠加到无功电流上，与反馈无功电流做差后输入无功电流环的比例积分调节器PI。优选地，根据市电阻抗获得无功电流补偿值包括：根据如下公式获得有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量Iq：IqIs=IsωLgVout;]]>其中，wLg为市电电抗，Is为有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量幅值；Vout为有功电流扰动对应的逆变器输出电压矢量幅值；Iq为有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量；将所述有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量Iq作为无功电流补偿值Iqcomp。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种并网逆变器市电阻抗侦测装置，包括：扰动模块，用于将直流母线电压Vbus设置在光伏阵列PV输入允许的最大电压，并且禁止最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；采集模块，用于分别获得有功电流扰动和无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值；阻抗模块，用于根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗。优选地，所述采集模块包括有功模块，所述有功模块用于：禁止最大功率追踪单元MPPT功能，调节最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；采集稳态时逆变器电流和输出电压值。优选地，所述采集模块包括无功模块，所述无功模块用于：启动第五比例积分调节器第二分量电流环的电流参考指令；采集稳态时逆变器电流和输出电压值。优选地，所述阻抗模块根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗包括：将有功电流扰动对应的逆变器输出电压值与无功电流扰动对应的逆变器输出电压值比较，获得逆变器输出电压矢量幅值的差值；将有功电流扰动对应的逆变器的三相输出电流与无功电流扰动对应的逆变器的三相输出电流进行坐标变换，分别获得两相旋转直角坐标系的有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流；根据获得的逆变器输出电压矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流，计算市电阻抗。优选地，所述阻抗模块根据获得的逆变器输出电压矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流，计算市电阻抗包括：根据如下公式计算市电阻抗：Rg=ΔVoutΔId]]>ωLg=ΔVoutΔIq]]>其中，Rg为市电电阻，wLg为市电电抗，ΔVout为逆变器输出电压矢量幅值的差值，ΔId为有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流的第一差值分量，ΔIq为有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流的第二差值分量。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种并网逆变器功率因数校正装置，包括：反馈模块，用于根据市电阻抗获得无功电流补偿值；补偿模块，用于将所述无功电流补偿值叠加到无功电流上，与反馈无功电流做差后输入无功电流环的比例积分调节器PI。优选地，所述反馈模块根据市电阻抗获得无功电流补偿值包括：根据如下公式获得有功电流扰动对应的逆变器的电流的第二差值分量Iq：IqIs=IsωLgVout;]]>其中，wLg为市电电抗，Is为有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量幅值；Vout为有功电流扰动对应的逆变器输出电压矢量幅值；Iq为有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量；将所述有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量Iq作为无功电流补偿值Iqcomp。本专利技术和现有技术相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并网逆变器市电阻抗侦测方法，其特征在于，包括：将直流母线电压Vbus设置在光伏阵列PV输入允许的最大电压，并且禁止最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；分别获得有功电流扰动和无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压值；根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种并网逆变器市电阻抗侦测方法，其特征在于，包括：
将直流母线电压Vbus设置在光伏阵列PV输入允许的最大电压，并且禁
止最大功率追踪单元MPPT的输出电压扰动；
分别获得有功电流扰动和无功电流扰动稳态时逆变器电流和输出电压
值；
根据所述逆变器电流和输出电压计算市电阻抗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得有功电流扰动稳态时逆
变器电流和输出电压值包括：
禁止最大功率追踪单元MPPT功能，调节最大功率追踪单元MPPT的输
出电压扰动；
采集稳态时逆变器电流和输出电压值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：获得无功电流扰动稳态时逆
变器电流和输出电压值包括：
启动第五比例积分调节器第二分量电流环的电流参考指令；
采集稳态时逆变器电流和输出电压值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据所述逆变器电流和输出
电压计算市电阻抗包括：
将有功电流扰动对应的逆变器输出电压值与无功电流扰动对应的逆变器
输出电压值比较，获得逆变器输出电压矢量幅值的差值；
将有功电流扰动对应的逆变器的三相输出电流与无功电流扰动对应的逆
变器的三相输出电流进行坐标变换，分别获得两相旋转直角坐标系的有功电
流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流；
根据获得的逆变器输出电压矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变
器的电流和无功电流扰动对应的逆变器的电流，计算市电阻抗。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据获得的逆变器输出电压

\t矢量幅值的差值、有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的
逆变器的电流，计算市电阻抗包括：
根据如下公式计算市电阻抗：
Rg=ΔVoutΔId]]>ωLg=ΔVoutΔIq]]>其中，Rg为市电电阻，wLg为市电电抗，ΔVout为逆变器输出电压矢量幅
值的差值，ΔId为有功电流扰动对应的逆变器的电流和无功电流扰动对应的
逆变器的电流的第一差值分量，ΔIq为有功电流扰动对应的逆变器的电流和
无功电流扰动对应的逆变器的电流的第二差值分量。
6.一种并网逆变器功率因数校正方法，其特征在于，包括：
根据市电阻抗获得无功电流补偿值；
将所述无功电流补偿值叠加到无功电流上，与反馈无功电流做差后输入
无功电流环的比例积分调节器PI。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：根据市电阻抗获得无功电流
补偿值包括：
根据如下公式获得有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量
Iq：
IqIs=IsωLgVout;]]>其中，wLg为市电电抗，Is为有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量幅值；
Vout为有功电流扰动对应的逆变器输出电压矢量幅值；Iq为有功电流扰动对
应的逆变器的电流矢量的第二分量；
将所述有功电流扰动对应的逆变器的电流矢量的第二分量Iq作为无功电
流补偿值Iqcomp。
8.一种并网逆变器市电阻抗侦测装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，袁帅，廖小俊，舒成维，
申请(专利权)人：艾思玛新能源技术上海有限公司苏州高新区分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32