【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子，具体涉及一种并网变流器、并网系统及控制方法。
技术介绍
1、随着能源结构逐渐向清洁化发展，风能、太阳能等清洁能源正被大量使用，装机容量持续升高，原有的电网体系发生了改变。新能源中，并网变流器作为新能源发电与电网的接口。
2、并网变流器一般采用基于锁相环同步原理的电流源控制技术，以实现电网的电压跟踪及功率输送。然而，随着新能源并网规模的增大和传输距离的增长，变流器的并网点逐渐呈现弱电网状态，进而影响变流器的锁相环动态跟踪性能，从而降低电流控制和功率控制的稳定性。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种并网变流器、并网系统及控制方法，能够实现在弱电网下，快速并网。
2、本申请提供一种并网变流器，包括：功率变换电路、滤波电路和控制器；
3、所述功率变换电路的直流侧用于连接直流源，所述功率变换电路的交流侧连接所述滤波电路的第一端，所述滤波电路的第二端用于连接并网点；
4、所述控制器，用于在弱电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例积分调节器得到有功补偿指令，对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例积分调节器得到无功补偿指令；根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，对所述功率变换电路进行控制。
5、优选地，所述控制器根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，具体包括：p>
6、在所述有功补偿指令和所述有功给定值的差值上叠加微分控制，得到调整后的有功指令，对所述有功指令进行频率环控制，得到频率给定值。
7、优选地，所述控制器，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，具体包括：
8、在弱电网时，对所述无功补偿指令和所述无功给定值的差值进行比例控制，获得所述电压给定值；
9、在强电网时，对所述无功补偿指令和所述无功给定值的差值进行比例积分控制，获得所述电压给定值。
10、优选地，所述控制器，还用于在强电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例调节器得到有功补偿指令，对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例调节器得到无功补偿指令。
11、优选地，所述控制器，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，具体包括：
12、根据所述电压给定值获得直轴电压给定值和交轴电压给定值，由并网点电压获得直轴电压和交轴电压；由并网点电流获得直轴电流和交轴电流；
13、对所述直轴电压给定值与所述直轴电压的差进行比例积分控制得到直轴电流给定值；对所述交轴电压给定值与所述交轴电压的差进行比例积分控制得到交轴电流给定值；
14、在所述直轴电流给定值上叠加第一功率前馈值后与所述直轴电流进行比较，获得第一比较结果，对第一比较结果进行比例积分调节获得直轴调制电压值；
15、在所述交轴电流给定值上叠加第二功率前馈值后与所述交轴电流进行比较，获得第二比较结果，对第二比较结果进行比例积分调节获得交轴调制电压值；
16、根据所述直轴调制电压值、所述交轴调制电压值和所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号。
17、优选地，所述第一功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得，所述第二功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得。
18、本申请提供一种并网系统，包括上述的至少一个并网变流器；当包括多个所述并网变流器时，多个所述并网变流器的交流侧均连接所述并网点。
19、本申请还提供一种并网变流器的控制方法，包括：
20、在弱电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例积分调节器得到有功补偿指令；
21、对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例积分调节器得到无功补偿指令；
22、根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值；
23、根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，对所述功率变换电路进行控制。
24、优选地，根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，具体包括：
25、在所述有功补偿指令和所述有功给定值的差值上叠加微分控制，得到调整后的有功指令，对所述有功指令进行频率环控制，得到频率给定值。
26、优选地，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，具体包括：
27、在弱电网时，对所述无功补偿指令和所述无功给定值的差值进行比例控制，获得所述电压给定值；
28、在强电网时，对所述无功补偿指令和所述无功给定值的差值进行比例积分控制，获得所述电压给定值。
29、优选地，还包括：
30、在强电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例调节器得到有功补偿指令，对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例调节器得到无功补偿指令。
31、优选地，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，具体包括：
32、根据所述电压给定值获得直轴电压给定值和交轴电压给定值，由并网点电压获得直轴电压和交轴电压；由并网点电流获得直轴电流和交轴电流；
33、对所述直轴电压给定值与所述直轴电压的差进行比例积分控制得到直轴电流给定值；对所述交轴电压给定值与所述交轴电压的差进行比例积分控制得到交轴电流给定值；
34、在所述直轴电流给定值上叠加第一功率前馈值后与所述直轴电流进行比较，获得第一比较结果，对第一比较结果进行比例积分调节获得直轴调制电压值；
35、在所述交轴电流给定值上叠加第二功率前馈值后与所述交轴电流进行比较，获得第二比较结果，对第二比较结果进行比例积分调节获得交轴调制电压值；
36、根据所述直轴调制电压值、所述交轴调制电压值和所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号。
37、优选地，所述第一功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得，所述第二功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得。
38、由此可见，本申请具有如下有益效果：
39、本申请实施例提供的并网变流器，在弱电网时，对于角频率的控制采用的比例积分调制，对电压的控制也采用了比例积分调制，仅利用比例调节无法实现稳定系统的作用，利用积分调制环节，可以消除静态误差，从而发挥动态调节作用，积分还可以起一定的频率偏差补偿功能。因此，本申请实施例提供的并网变流器，可以实现在弱电网下，快速并网，尤其对于新能源的并网发电场景，电网呈现弱电网特性。
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1.一种并网变流器，其特征在于，包括：功率变换电路、滤波电路和控制器；
2.根据权利要求1所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，具体包括：
3.根据权利要求1所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，具体包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，还用于在强电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例调节器得到有功补偿指令，对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例调节器得到无功补偿指令。
5.根据权利要求1-3任一项所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的并网变流器，其特征在于，所述第一功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得，所述第二功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得。
7.一种并网系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的至少一个并网变流器；当包
8.一种并网变流器的控制方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，具体包括：
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，具体包括：
11.根据权利要求8-10任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求8-10任一项所述的控制方法，其特征在于，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，具体包括：
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述第一功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得，所述第二功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得。
...【技术特征摘要】
1.一种并网变流器，其特征在于，包括：功率变换电路、滤波电路和控制器；
2.根据权利要求1所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器根据所述有功补偿指令和有功给定值获得频率给定值，具体包括：
3.根据权利要求1所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，根据所述无功补偿指令和无功给定值获得电压给定值，具体包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，还用于在强电网时，对额定角频率和并网点的角频率的差值通过第一比例调节器得到有功补偿指令，对额定电压和并网点的电压的差值通过第二比例调节器得到无功补偿指令。
5.根据权利要求1-3任一项所述的并网变流器，其特征在于，所述控制器，根据所述频率给定值和电压给定值生成所述功率变换电路的驱动信号，具体包括：
6.根据权利要求5所述的并网变流器，其特征在于，所述第一功率前馈值根据给定有功功率和给定无功功率获得，所述第二功率前馈值根据给定有功功率和给定...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊峰，王仕城，范科，王启行，
申请(专利权)人：北京索英电气技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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