【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏发电领域，具体的，涉及一种基于自适应变角度的光伏逆变器限流及故障恢复方法。
技术介绍
1、随着全球对可再生能源的需求日益增长，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的应用。光伏逆变器作为连接太阳能电池板和电网的桥梁，其性能直接影响到整个光伏系统的效率和稳定性。传统的光伏逆变器主要侧重于将直流电（dc）转换为交流电（ac），而构网型逆变器则进一步模拟电网的电压和频率特性，使其能够更好地与电网协同工作，提高电网的稳定性和可靠性。
2、随着电力电子技术以及控制算法的不断创新与进步，构网型光伏逆变器能够适应不同电网条件和运行要求。
3、与同步发电机具有较强的过电流能力不同，基于半导体器件的电力电子变流器通常只可以承受1.2到2倍的过电流。
4、针对电压对称跌落故障期间的过电流问题，根据现有公开的参考资料，已有以下研究：
5、文献1“fan b, wang x. fault recovery analysis of grid-forminginverters with priority-based current limiters[j]. ieee transactions on powersystems, 2022, 38(6): 5102-5112.”（“基于优先级限流器的并网逆变器故障恢复分析”，《ieee电力系统汇刊》，2022年第38卷第6期5102-5112页）对于采用优先角度限流器的构网型逆变器进行了暂态同步稳定性的研究与分析，总结了构网型逆变器在
6、文献2“zhuang k, xin h, hu p, et al. current saturation analysis andanti-windup control design of grid-forming voltage source converter[j]. ieeetransactions on energy conversion, 2022, 37(4): 2790-2802.”（“构网型电压源变流器过电流分析及抗积分饱和控制”，《ieee能源变换学报》，2022年第37卷第4期2790-2802页）分析了虚拟同步控制在加入限流器后由限流状态恢复到正常运行状态的系统条件，经研究表明即使电网故障结束后依然难以恢复正常牧师，并且存在虚拟同步控制在限流期间无法根据功率指令向电网提供功率。
7、文献3“saffar k g, driss s, ajaei f b. impacts of current limiting onthe transient stability of the virtual synchronous generator[j]. ieeetransactions on power electronics, 2023, 38(2): 1509-1521.”（“限流模式对虚拟同步控制暂态稳定性的影响”，《ieee电力电子学报》，2023年第34卷第2期1509-1521页）对比了角度优先限流器、d轴优先限流器以及q优先轴限流器，研究了三种限流策略在电网故障持续期间和故障恢复后的动态性能，其中q优先轴限流器具有更大的暂态稳定裕度。
8、文献4“rokrok e, qoria t, bruyere a, et al. transient stabilityassessment and enhancement of grid-forming converters embedding currentreference saturation as current limiting strategy[j]. ieee transactions onpower systems, 2022, 37(2): 1519-1531.”（“基于饱和电流参考值限流器的构网型变流器暂态稳定性评估及改进方法”，《ieee电力系统汇刊》，2022年第37卷第2期1519-1531页）探究了在电压跌落工况下，系统进入限流模式下构网型控制的暂态稳定性并推导了考虑不同参考电流角度时的临界清除角（critical clearing angle, cca）和临界清除时间（critical clearing time, cct），最终提出一种基于系统参数和初始功率参考值的固定角度限流器，使系统能够承受更长时间的故障，但最优角度仍需在不同电网电压跌落故障的工况下进行实时调整，并且仍存在无法退出限流状态以及最优角度的选取问题。
9、综上所述，当构网型光伏逆变器在电网电压跌落的工况下，需要采取限流控制，现有研究与技术仍存在以下问题：
10、1、基于优先q轴限流器的光伏逆变器极限切除角最大，其次是优先角度限流器，优先d轴限流器具有最小的极限切除角，过大的极限切除角可能导致并网系统在故障恢复阶段难以退出限流模式。
11、2、固定角度限流器可以将限流角度设置为最优解，但过大的限流角也会导致难以退出限流模式，并且存在最优角度难以适应不同的故障持续时间以及不同的故障工况。
12、为了保障光伏变流器电力电子器件的安全运行，提出基于自适应变角度的限流及故障恢复方法，提供电网电压对称跌落时的限流策略，并提供故障恢复后退出限流模式的补偿策略。
技术实现思路
1、本专利技术为解决电网电压跌落故障期间的限流以及故障恢复后退出限流模式问题，提出了一种基于自适应变角度的光伏逆变器限流及故障恢复方法，以期能提高光伏逆变器的限流以及故障恢复能力，从而能提高故障期间及故障恢复过程的暂态稳定性。
2、本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术一种基于自适应变角度的光伏逆变器限流及故障恢复方法的特点在于，所述方法包括：
4、采样光伏逆变器的并网点的a相、b相、c相端电压ua、ub、uc以及光伏逆变器的a相、b相、c相输出电压uta、utb、utc并分别进行变换后，相应得到并网点电压的d轴分量ud、q轴分量ud以及光伏逆变器输出电压的d轴分量utd、q轴分量utq；
5、采样光伏逆变器注入电网的a相、b相、c相电流ia、ib、ic以及光伏逆变器的a相、b相、c相输出电流ita、itb、itc并分别进行变换后，相应得到电网电流的d轴分量id、q轴分量iq以及到光伏逆变器电流的d轴分量itd、q轴分量itq；
6、基于并网点电压的d轴分量ud和并网点电压的q轴分量uq，以及电网电流的d轴分量id和电网电流的q轴分量iq，得到光伏逆变器的并网点的输出有功功率p和输出无功功率q；
7、基于并网点的有功功率p和输出无功功率q，得到经低通滤波器后的有功功率pf和经过低通滤波后的无功功率qf；
8、对有功功率pf进行虚拟同步控制，以获取角频率ω、对无功功率qf进行下垂控制，以获取电压参考值uref；
9、通过电压环pi调节器对并网点电压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于自适应变角度的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(1)得到光伏逆变器的并网点输出有功功率P和输出无功功率Q；
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(2)得到经低通滤波器的有功功率Pf和经过低通滤波后的无功功率Qf；
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(3)、式(4)分别获取角频率ω和电压参考值uref；
5.根据权利要求4所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，根据式(5)获取电流指令的d轴分量id,ref和电流指令的q轴分量iq,ref：
6.根据权利要求5所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(6)获取逆变器输出电压d轴分量utd以及输出电压q轴分量utq；
7.根据权利要求6所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，若式(7)成立，则表示光伏逆变器的并网点发生三相电压对称跌落故障，即发生低电压穿
8.根据权利要求7所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，若式(8)成立，则表示光伏逆变器进入限流模式；
9.根据权利要求8所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，通过式(9)得到修正后的输出有功功率：
10.根据权利要求9所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(10)得到修正后的角频率；
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应变角度的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(1)得到光伏逆变器的并网点输出有功功率p和输出无功功率q；
3.根据权利要求2所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(2)得到经低通滤波器的有功功率pf和经过低通滤波后的无功功率qf；
4.根据权利要求3所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，利用式(3)、式(4)分别获取角频率ω和电压参考值uref；
5.根据权利要求4所述的光伏逆变器限流及故障恢复方法，其特征在于，根据式(5)获取电流指令的d轴分量id,ref和电流指令的q轴分量iq,ref：...
【专利技术属性】
技术研发人员：董卫东，范立忠，刘东，孟令峰，李晋原，王继强，麦永强，邵戊辰，高鹏，高项荣，王宇，王辉，公维华，
申请(专利权)人：国电电力清能鄂托克前旗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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