System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法技术_技高网

一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法技术

技术编号:43369229 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-19 17:50
本发明专利技术提供了一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,涉及电力电子技术功率变换器性能技术领域,方法通过针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建两种扰动补偿方案,择其一:方案一、补偿并网电流扰动小信号,不补偿调制电压扰动小信号;方案二、补偿调制电压扰动小信号,不补偿并网电流扰动小信号。本发明专利技术基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,通过补偿锁相环造成的扰动小信号来减弱锁相环对系统稳定性的影响,改善系统低频段阻抗特性、抑制低频段振荡现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子技术功率变换器性能,特别涉及一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法


技术介绍

1、伴随着新能源渗透率不断提升,并网逆变器所面临的宽频带振荡风险及其潜在影响区域也呈现出扩大的趋势。这类源自并网逆变器与电网相互作用的宽频带振荡现象,已成为新能源电力系统维持安全运营的重大隐患。轻微情况下可能导致电力电子设备遭受损害;严重状况下则可能导致新能源发电单元的大面积脱网故障、系统整体运行受阻,乃至部分电网区域被迫解列。对并网逆变器与电网相互作用的稳定性及振荡抑制策略进行分析和研究,将有助于确保逆变器并网的安全与稳定,推动新能源发电系统的发展。

2、当并网逆变器接入具有显著阻抗特性的电网时,其输出电流流经电网阻抗会产生不容忽视的压降效应。随着电网阻抗的增大,压降效应将会愈发显著,直接导致pcc并网电压质量下降,使其幅值波动加剧、相位偏移增加,幅值波动加剧和相位偏移增加通常会被称为电压扰动的表现。在并网逆变器接入电网时,由于电网阻抗的影响,输出电流会引起电网电压的变化。这种变化可能导致电压的波动性增加,即电压的幅值在额定值附近波动更加明显,同时电压的相位与原有电网电压的相位偏差也可能增加。这些变化会影响电网的电压质量,甚至可能导致其他设备或系统的正常运行受到影响。这一系列电压扰动现象会直接影响用于采集电网电压的相位以使逆变器输出的电压与电网电压相位相同的锁相环的精度和稳定性。电压扰动会通过锁相环反馈至电流控制系统中,进而影响电流环的输出调制,作用于并网逆变器输出电流,最终导致如下后果:

3、1、电流波形失真:当电压发生波动时,锁相环会尝试调整逆变器输出电流的频率和相位以与电网同步。这种调整可能导致输出电流的波形出现畸变,例如电流的谐波含量增加或者波形变形,使得电流的纹波增加。

4、2、电网稳定性影响:如果电压扰动较大或频繁发生,逆变器可能无法及时或有效地响应,导致电网的稳定性受到影响。这可能会引起电网的电压波动,甚至引发电网振荡或其他稳定性问题。

5、基于此,提出本专利技术。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,通过补偿锁相环造成的扰动小信号来减弱锁相环对系统稳定性的影响,改善系统低频段阻抗特性、抑制低频段振荡现象。

2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,包括:针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建两种扰动补偿方案,择其一:

4、方案一、补偿并网电流扰动小信号,不补偿调制电压扰动小信号;

5、方案二、补偿调制电压扰动小信号,不补偿并网电流扰动小信号;

6、本专利技术提供了一种优选方案,针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建第三种扰动补偿方案,择其一:

7、方案三、同时补偿并网电流扰动小信号和调制电压扰动小信号。

8、本专利技术提供了一种优选方案,所述补偿并网电流扰动小信号具体包括:

9、建立系统坐标系下的q轴扰动电压小信号δvqs与控制坐标系下的q轴扰动电压小信号δvqc之间的传递函数gcs(s);

10、建立系统坐标系下q轴扰动电压小信号δvqs到锁相环输出相角扰动偏差δθpll的传递函数gqθ(s);

11、通过传递函数gcs(s)补偿扰动电压小信号δvqc,并通过传递函数gqθ(s)补偿扰动电压小信号δvqc;

12、输入系统坐标系下dq轴的调制电压稳态量md0s、mq0s。

13、本专利技术提供了一种优选方案,所述补偿调制电压扰动小信号具体包括:

14、建立系统坐标系下的q轴扰动电压小信号δvqs与控制坐标系下的q轴扰动电压小信号δvqc之间的传递函数gcs(s);

15、建立系统坐标系下q轴扰动电压小信号δvqs到锁相环输出相角扰动偏差δθpll的传递函数gqθ(s);

16、通过传递函数gcs(s)输入扰动电压小信号δvqc,并通过传递函数gqθ(s)输入扰动电压小信号δvqc;

17、补偿系统坐标系下dq轴并网电流稳态量id0s、iq0s。

18、本专利技术原理:定义系统坐标系为“s”域,控制坐标系为“c”域,在并网逆变器系统中,锁相环输出相角扰动偏差会对两个关键状态变量产生直接影响,分别是控制坐标系下的并网电流与系统坐标系下的调制电压。明确锁相环输出相角扰动偏差对控制系统的影响之后,提高系统的稳定性可以从补偿并网电流与调制电压的扰动小信号展开。

19、与现有技术相比,上述技术方案具有以下优点:

20、本专利技术基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,通过补偿锁相环造成的扰动小信号来减弱锁相环对系统稳定性的影响,改善系统低频段阻抗特性、抑制低频段振荡现象。

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【技术保护点】

1.一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,包括:针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建两种扰动补偿方案,择其一:

2.根据权利要求1所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建第三种扰动补偿方案,择其一:

3.根据权利要求2所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,所述补偿并网电流扰动小信号具体包括:

4.根据权利要求2所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,所述补偿调制电压扰动小信号具体包括:

5.根据权利要求3或4所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,所述传递函数Gcs(s)的表达式如下:

6.根据权利要求3或4所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,所述传递函数Gqθ(s)的表达式如下:

【技术特征摘要】

1.一种基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,包括:针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建两种扰动补偿方案,择其一:

2.根据权利要求1所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,针对并网电流与调制电压的扰动小信号,构建第三种扰动补偿方案,择其一:

3.根据权利要求2所述的基于锁相环扰动补偿的并网逆变器低频段振荡抑制实现方法,其特征在于,所述补偿并网电流扰动小信...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄松涛黄昱恺任子傲叶杰徐金榜沈安文
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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