【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网，尤其指一种基于光储一体逆变器的电能质量调节方法。
技术介绍
1、配电网中存在大量时空分布不平衡的单相源荷，且单、三相负荷混合接入往往没有充分考虑负荷的三相均衡，使得三相不平衡现象长期普遍存在。此外，大规模、分散式电力电子设备伴随负荷接入电网，使电网中谐波源数目激增，电网中的谐波污染问题愈发严重。这些电能质量问题对配电网的供电质量、电网经济运行都将产生不利影响。大量光伏等分布式新能源接入配电网，改变了配电网内潮流方向，在缓解能源问题的同时，也给配电网带来了潮流倒送、电压越限和消纳困难等问题，尤其是单相光伏加剧了配电网中三相不平衡问题。
2、现有三相不平衡问题的解决方式主要有电容器投切、无功补偿和重组相序等三类。电容器投切通过并联电容补偿不平衡电流并补偿无功，但存在不能连续调节和只适用于轻度不平衡的不足。加装无功补偿装置可以补偿无功，并实现负序和零序电流的补偿，但大量安装存在高成本的投资和维护费用。重组相序通过换相开关动态调整负荷连接相位，但投资成本高且需要复杂的监测和控制系统，技术要求高，维护难度大。
技术实现思路
1、为解决配电网内三相不平衡和谐波问题，本专利技术提出了一种基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，该方法基于锁相环和正负序分离方法实现系统内的功率外环控制和电流内环控制，在无需增加额外无功补偿装置、换相开关的前提下，利用光伏和储能的协同配合实现配电网内系统经济优化运行和三相不平衡、谐波问题的快速治理。
2、为了解决上述技术问题
3、步骤s1，结合光伏工作状态、储能状态及系统内负荷实际运行工况，利用功率自适应控制法给光储一体逆变器系统下达三相功率参考指令，利用基于pi调节器的无功调节方法给光储一体逆变器系统下达三相无功功率参考指令；
4、步骤s2，功率外环控制：根据三相功率参考指令计算得到三相电流参考值，将三相电流参考值、三相电流实际值、pcc处三相电压一起依次进行clark变换、正负序分离、变换，得到坐标系下的正、负、零序电流参考值以及正、负序电流实际值以及pcc处正、负序电压；
5、步骤s3，电流内环控制：根据逆变器剩余容量计算方法生成三相谐波电流治理指令，再根据正、负、零序电流参考值以及正、负序电流实际值分别作正、负、零序电流内环控制，得到坐标系下输出电压的正、负序分量；
6、步骤s4，根据坐标系下输出电压的正、负序分量和光储一体逆变器第四桥臂的输出电压参考值得到光储一体逆变器四个桥臂的开关信号。
7、进一步的，在步骤s1中，光储一体逆变器系统包括八种典型运行工况，不同工况下的三相功率参考指令分别如下：
8、1）第一种工况，光储一体逆变器输入功率完全由光伏提供，光伏输出功率在给光储一体逆变器提供功率来源后剩余功率完全被储能吸收，与电网内无功率交换，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示为：
9、(1)
10、式中，表示为光储一体逆变器输出的三相有功功率，；
11、2）第二种工况，光储一体逆变器输入功率完全由光伏提供，光伏输出功率在给光储一体逆变器提供功率来源后被储能吸收功率，此时剩余功率被电网吸收，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示为：
12、 (2)
13、式中，表示为光储一体逆变器的输入功率；表示为光储一体逆变器输出的三相有功功率的平均值，其表达式如下：
14、(3)
15、3）第三种工况，光储一体逆变器输入功率完全由光伏提供，与电网也无功率交换，储能既不吸收也不释放功率，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示同式(1)；
16、4）第四种工况，光储一体逆变器输入功率完全由光伏和储能提供，与电网内无功率交换，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示同式(1)；
17、5）第五种工况，光储一体逆变器输入功率由光伏和储能提供后仍不足，此时负载缺少的功率部分由电网提供，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示为：
18、 (4)
19、6）第六种工况，光伏不工作，光储一体逆变器输入功率完全由储能提供，此时负载缺少的功率部分由电网提供，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示同式(4)；
20、7）第七种工况，光伏不工作，光储一体逆变器输入功率完全由储能提供，与电网内无功率交换，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示同式(1)；
21、8）第八种工况，光伏不工作，储能电量耗尽且吸收功率，仅有电网释放功率，即光储一体逆变器吸收系统内负载消耗后剩余的功率，三相有功功率中第相有功功率参考指令值表示为：
22、(5)。
23、再进一步的，步骤s1中，计算各相电压参考值与电压测量有效值的偏差，对该偏差进行pi调节后得到各相无功功率参考指令值。
24、再进一步的，步骤s2包括：
25、s201，将量测到的电网三相电压作锁相环得到基频正序分量的相位和频率；
26、s202，功率因数设置为1，根据如下公式计算三相电流参考值；
27、 (6)
28、其中，，第相无功功率参考指令值；；表示第相电压与电流的夹角，表达式为：
29、(7)
30、s203，利用clark变换将三相电流参考值、三相电流实际值和pcc处三相电压变换到静止坐标系，再进行正负序分离，得到坐标系下的正序电流参考值, 负序电流参考值，零序电流参考值，正序电流实际值,负序电流实际值，以及pcc处正序电压, pcc处负序电压；所述clark变换的表达式如下：
31、 (8)
32、s204，根据下式(9)将步骤s203得到的参数从静止坐标系变换到旋转坐标系，得到坐标系下的正序电流参考值, 正序电流实际值, pcc处正序电压，负序电流参考值, 负序电流实际值, pcc处负序电压；
33、 (9)
34、其中，为电网角频率，表示正序分量变换时旋转角，即为锁相环实时输出的电网基频正序分量的相位，根据能得到；负序分量变换时旋转角为，根据能得到。
35、更进一步的，步骤s3包括：
36、s301，根据下式(10)计算光储一体逆变器各相输出电压，并确定光储一体逆变器各相输出电压裕量的峰值，如下式(11)；
37、(10)
38、其中，为逆变器的滤波电感值；
39、 (11)
40、其中，表示光储一体逆变器的直流侧输入电压，是的峰值；
41、s302，采集各相负载并网侧电流，将其经滤波器滤波后进行傅立叶变换分解，得到各相谐波成分，选择谐波含量成分超标最严重的谐波作为各相谐波治理目标，令其峰值为，表示各相目标谐波次数；根据下式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于：所述光储一体逆变器采用三相四桥臂拓扑结构，该电能质量调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于： 在步骤S1中，光储一体逆变器系统包括八种典型运行工况，不同工况下的三相功率参考指令分别如下：
3.根据权利要求2所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于： 步骤S1中，计算各相电压参考值与电压测量有效值的偏差，对该偏差进行PI调节后得到各相无功功率参考指令值。
4.根据权利要求3所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于： 步骤S2包括：
5.根据权利要求4所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于：步骤S3包括：
6.根据权利要求5所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于：步骤S4，将步骤S3得到的坐标系下输出电压的正、负序分量分别进行逆Park变换后相加，得到abc坐标系下的三相电压参考值，，接着将各相电压参考值与谐波治理输出电压参考值相加后输入至脉冲宽度调制器中，得
...【技术特征摘要】
1.一种基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于：所述光储一体逆变器采用三相四桥臂拓扑结构，该电能质量调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于： 在步骤s1中，光储一体逆变器系统包括八种典型运行工况，不同工况下的三相功率参考指令分别如下：
3.根据权利要求2所述的基于光储一体逆变器的电能质量调节方法，其特征在于： 步骤s1中，计算各相电压参考值与电压测量有效值的偏差，对该偏差进行pi调节后得到各相无功功率参考指令值。
4.根据权利要求3所述的基于光储一体逆变器的电能质...
【专利技术属性】
技术研发人员：帅智康，帅伟豪，李杨，彭也伦，彭英舟，雷懿，郑增慧，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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