一种逆变器及其并网调控方法技术

本申请提供一种逆变器及其并网调控方法。由于电压源型逆变器只有并入弱电网系统时才会使得并网电流中出现振荡，所以并网电流出现振荡表明电压源型逆变器并入弱电网系统；又由于电网系统为弱电网系统时，逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部随着开环增益的减小而减小，而降低电流控制环路的当前环路增益可以降低开环增益，所以在电网系统为弱电网系统时，通过降低电流控制环路的当前环路增益，可以降低逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部，从而可以抑制并网电流中的振荡；因此本申请提供的逆变器的并网调控方法可以在电压源型逆变器并入弱电网系统时，抑制逆变器的并网电流中的振荡。电流中的振荡。电流中的振荡。

【技术实现步骤摘要】
一种逆变器及其并网调控方法


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种逆变器及其并网调控方法。

技术介绍

[0002]电压源型逆变器是新能源发电与分布式发电电网系统的重要接口，其拓扑结构和控制均是按照使用场景为强电网进行设计的。
[0003]当电压源型逆变器并入弱电网系统时，由于与强电网系统相比，弱电网系统的电网阻抗较大，所以电压源型逆变器的阻抗会与弱电网系统的电网阻抗相互影响，从而在电压源型逆变器的并网电流中出现振荡，进而影响电压源型逆变器在弱电网系统下的稳定运行。
[0004]因此，在电压源型逆变器并入弱电网系统时，如何抑制逆变器的并网电流中的振荡，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种逆变器及其并网调控方法，以在电压源型逆变器并入弱电网系统时，抑制逆变器的并网电流中的振荡。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请一方面提供一种逆变器的并网调控方法，应用于所述逆变器中的控制器，所述逆变器为电压源型逆变器且所述逆变器并入电网系统；所述逆变器的并网调控方法，包括：
[0008]S110、判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡；
[0009]若所述并网电流出现振荡，则执行步骤S110；
[0010]S120、降低所述控制器中电流控制环路的当前环路增益。
[0011]可选的，步骤S120，包括：
[0012]S210、降低所述当前环路增益至预设增益；
[0013]所述预设增益为使所述逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零的所述电流控制环路的环路增益。
[0014]可选的，在步骤S210之后，还包括：
[0015]S310、判断所述并网电流是否出现振荡；
[0016]若所述并网电流出现振荡，则执行步骤S320；
[0017]S320、对所述逆变器进行电流保护。
[0018]可选的，若所述并网电流未出现振荡，则依次执行步骤S330和步骤S340；
[0019]S330、在第一预设时间后，历经第二预设时间，将所述当前环路增益恢复为初始环路增益；
[0020]S340、在步骤S330的执行过程中，实时判断所述并网电流是否出现振荡；
[0021]若所述并网电流出现振荡，则返回执行步骤210；
[0022]若所述并网电流未出现振荡，则继续步骤S330。
[0023]可选的，判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡，包括：
[0024]S410、判断在所述并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值是否超过预设幅值；
[0025]若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值超过所述预设幅值，则执行步骤S420；
[0026]S420、判定所述并网电流出现振荡；
[0027]若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值未超过所述预设幅值，则执行步骤S430；
[0028]S430、判定所述并网电流未出现振荡。
[0029]可选的，所述预设范围的上限小于所述逆变器中各逆变开关的开关频率的一半且大于所述逆变器的闭环传递函数的闭环极点所对应的频率；
[0030]所述预设范围的下限小于所述逆变器的初始控制带宽且大于所述电网系统的工频。
[0031]本申请另一方面提供一种电压源型逆变器，包括：电压源型逆变拓扑和控制器；其中：
[0032]所述电压源型逆变拓扑的直流侧作为所述电压源型逆变器的直流侧，所述电压源型逆变拓扑的交流侧与电网系统相连；
[0033]所述控制器分别与所述电压源型逆变拓扑中的各逆变开关的控制端相连，所述控制器用于根据采样得到的所述电压源型逆变拓扑的并网电流，通过电流控制环路对各所述逆变开关的驱动信号进行调控，并采用如本申请上一方面任一项所述的逆变器的并网调控方法，通过并网调控环路，对所述电流控制环路的当前环路增益进行调控。
[0034]可选的，所述并网调控环路，包括：带通滤波器、滞环比较器；其中：
[0035]所述带通滤波器的输出端与所述滞环比较器的相应输入端相连，所述滞环比较器的输出作用于所述电流控制环路；
[0036]所述带通滤波器和所述滞环比较器联合执行如权利要求1、2或者4至7任一项所述的逆变器的并网调控方法。
[0037]可选的，所述并网调控环路，还包括：比较器；其中：
[0038]所述带通滤波器的输出端还与所述比较器的相应输入端相连，所述比较器的输出作用于所述电压源型逆变拓扑；
[0039]所述比较器用于执行如权利要求3所述的逆变器的并网调控方法。
[0040]可选的，当所述电流控制环路包括增益环节时，所述控制器用于通过所述并网调控环路，直接调控所述增益环节。
[0041]可选的，所述增益环节，包括比例调节环节、积分调节环节和微分调节环节中的至少一种。
[0042]由上述技术方案可知，本专利技术提供了一种逆变器的并网调控方法，应用于逆变器中的控制器，逆变器为电压源型逆变器且逆变器并入电网系统。在该并网调控方法中，判断逆变器的并网电流是否出现振荡，若逆变器的并网电流出现振荡，则降低控制器中电流控制环路的当前环路增益。由于电压源型逆变器只有并入弱电网系统时才会使得并网电流中
出现振荡，所以并网电流出现振荡表明电压源型逆变器并入弱电网系统；又由于电网系统为弱电网系统时，逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部随着开环增益的减小而减小，而降低电流控制环路的当前环路增益可以降低开环增益，所以在电网系统为弱电网系统时，通过降低电流控制环路的当前环路增益，可以降低逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部，从而可以抑制并网电流中的振荡；因此本申请提供的逆变器的并网调控方法可以在电压源型逆变器并入弱电网系统时，抑制逆变器的并网电流中的振荡。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0044]图1为电压源型逆变器01与电网系统的并网示意图；
[0045]图2为电压源型逆变器01中电流控制环路03的控制模型示意图；
[0046]图3为电流控制环路03的控制框图；
[0047]图4为电压源型逆变器01的逆变电压到电压源型逆变器01的并网电流之间的控制框图；
[0048]图5为图3和图4所示控制框图结合后的控制框图；
[0049]图6a和图6b为电压源型逆变器01并入强电网系统时，电压源型逆变器01的整体控制框图的波特图；
[0050]图6c为电压源型逆变器01并入强电网系统时，电压源型逆变器01的整体控制框图的根轨迹图；
[0051]图7a和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器的并网调控方法，其特征在于，应用于所述逆变器中的控制器，所述逆变器为电压源型逆变器且所述逆变器并入电网系统；所述逆变器的并网调控方法，包括：S110、判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡；若所述并网电流出现振荡，则执行步骤S110；S120、降低所述控制器中电流控制环路的当前环路增益。2.根据权利要求1所述的逆变器的并网调控方法，其特征在于，步骤S120，包括：S210、降低所述当前环路增益至预设增益；所述预设增益为使所述逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零的所述电流控制环路的环路增益。3.根据权利要求2所述的逆变器的并网调控方法，其特征在于，在步骤S210之后，还包括：S310、判断所述并网电流是否出现振荡；若所述并网电流出现振荡，则执行步骤S320；S320、对所述逆变器进行电流保护。4.根据权利要求3所述的逆变器的并网调控方法，其特征在于，若所述并网电流未出现振荡，则依次执行步骤S330和步骤S340；S330、在第一预设时间后，历经第二预设时间，将所述当前环路增益恢复为初始环路增益；S340、在步骤S330的执行过程中，实时判断所述并网电流是否出现振荡；若所述并网电流出现振荡，则返回执行步骤210；若所述并网电流未出现振荡，则继续步骤S330。5.根据权利要求1至4任一项所述的逆变器的并网调控方法，其特征在于，判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡，包括：S410、判断在所述并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值是否超过预设幅值；若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值超过所述预设幅值，则执行步骤S420；S420、判定所述并网电流出现振荡；若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值未超过所述预设幅值，则执行步骤S430；S430、判定所述并网电流未出现振荡。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚奇，胡敏，
申请(专利权)人：阳光电源上海有限公司，
类型：发明
国别省市：