【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子，具体而言，涉及一种极弱电网下光伏并网逆变器控制方法及装置。
技术介绍
1、随着分布式发电的应用日益广泛并大量接入电网，导致电网阻抗逐渐增加，并伴随着电网阻抗大幅波动的问题，使电网呈现出弱电网，甚至极弱电网的特性，为描述电网的强弱程度，一般采用短路比(short circuit ratio,scr)作为描述指标，将其定义为交流短路容量与并网装置额定容量的比例，通常弱电网下，scr的取值为2～3，极弱电网下，scr的值小于2。
2、因此，精确的电网阻抗信息对并网逆变器的运行来说至关重要，在极弱电网条件下，需要对电网阻抗进行实时的监测，并根据电网阻抗大小进行自适应电流控制以保证系统可靠、高效的运行，此外，对电网阻抗的测量与分析还可以快速地检测出电网的故障，目前对于阻抗在线测量的方法主要有注入谐波、施加有无功扰动等方面，现有的测量中不同的方法具有不同的特点，适应性不强，且大多数方法不能够实现对网侧阻抗的实时在线测量；并且在实现过程中，均需要注入一定的谐波扰动或者有无功扰动，而扰动对于系统来说是无时不在的，很难辨别该扰动是自行注入还是外部干扰，如果网侧阻抗实时变化，也很难进一步实时测量。
3、由于极弱电网具有间歇性、随机性和出力波动性，严重威胁电网的安全稳定运行并且影响新能源的并网消纳，因此，有必要进一步开展在极弱电网下并网逆变器的低频带振荡机理及稳定性运行控制策略的相关研究工作，目前针对极弱电网稳定性控制策略的研究，主要关注于对控制系统的优化设计方面，即外环控制、内环控制以及锁相环(phase
4、但是，极弱电网稳定性控制方法，由于在极弱电网下逆变器振荡行为涉及的环节多、耦合关系复杂，所以上述分析中的数学模型都比弱电网下仅考虑锁相环和电流内环的模型复杂得多，对于这些复杂的极弱电网工况下，很难继续沿用弱电网的解析分析方法来进行分析，虽然得到一些可指导控制参数整定的结论，但是这些结论并不能很好地解释极弱电网下逆变器低频振荡的机理，也很难推导出简单有效的稳定性提升方法。
技术实现思路
1、为了解决克服原有阻抗策略不准确，不能实时监测及克服极弱电网下并网逆变器的低频振荡的问题，本申请提供了一种极弱电网下光伏并网逆变器控制方法及装置。
2、本申请的实施例是这样实现的：
3、第一方面，本申请提供一种极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，包括：
4、测量得到网侧阻抗的值，并根据所述网侧阻抗计算得到电网连接强度scr；
5、根据电压三角形关系，推导得到在保持pcc点电压一定的前提下，在不同的scr下，所需要补偿的无功电流的大小；
6、对有功电流进行限幅；
7、建立lcl型并网逆变器的小信号模型，分析稳定性。
8、在一种可能的实现方式中，所述电网连接强度scr的表达式为：
9、
10、其中，|zg|为所测得的网侧阻抗模值，un为网侧线电压有效值，pn为交流侧额定功率。
11、在一种可能的实现方式中，所述需要补偿的无功电流的大小，其表达式为：
12、
13、其中，n为所要补偿的无功电流占额定电流的比，m表示此时有功电流占额定电流的比。
14、在一种可能的实现方式中，所述对有功电流进行限幅的表达式为：
15、
16、其中，scr表示电网连接强度，mmax表示有功电流限幅值占额定电流的比。
17、在一种可能的实现方式中，当有功电流越趋于额定值时，要使得并网系统能够稳定运行，所需补偿的无功电流就越大，当补偿的无功电流越大时，此时pcc点的电压也会跟着提升，如果补偿过多，就会导致超过电压调制度的限制范围，；
18、根据两种限制条件，得到所述需要补偿的无功电流的大小。
19、在一种可能的实现方式中，当有功电流增加到一定程度时，所需补偿的无功电流也会增加，就会使得总电流超过额定电流，需要对有功电流进行限幅。
20、在一种可能的实现方式中，通过扩张状态观测器对网侧阻抗进行辨识，实时得到电网的连接强度。
21、第二方面，本申请提供一种极弱电网下光伏并网逆变器控制装置，包括：
22、观测模块，用于通过扩张状态观测器得出网侧阻抗的值，进而计算得到电网连接强度scr；
23、推导模块，用于根据电压三角形关系，推导得到在保持pcc点电压一定的前提下，在不同的scr下，所需要补偿的无功电流的大小；
24、限幅模块，用于对有功电流进行限幅；
25、分析模块，用于建立lcl型并网逆变器的小信号模型，分析稳定性。
26、本申请提供的技术方案至少可以达到以下有益效果：
27、1：传统的阻抗检测技术，大多为离线检测，亦或是在线监测但需要注入一定的谐波或有无功功率，存在无法得到实时的网侧阻抗值，乃至于检测精度不足，本申请提出的基于扩张状态观测器的方法，可保证无需注入其他量，即可实时得出网侧阻抗的幅值和相角，为提升电网适应性奠定基础；
28、2：本申请所提出的基于有功电流前馈的无功电流自适应补偿控制策略，可以保证并网逆变器在电网连接强度较宽范围内均可以稳定运行，该方法原理清晰易懂，对限制因素的了解更加清晰，对电网的适应性较强。
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1.一种极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述电网连接强度SCR的表达式为：
3.如权利要求2所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述需要补偿的无功电流的大小，其表达式为：
4.如权利要求3所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述对有功电流进行限幅的表达式为：
5.如权利要求4所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，当有功电流越趋于额定值时，要使得并网系统能够稳定运行，所需补偿的无功电流就越大，当补偿的无功电流越大时，此时PCC点的电压也会跟着提升，如果补偿过多，就会导致超过电压调制度的限制范围，；
6.如权利要求5所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，当有功电流增加到一定程度时，所需补偿的无功电流也会增加，就会使得总电流超过额定电流，需要对有功电流进行限幅。
7.如权利要求1所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，通过扩张状态观测器对网侧阻抗进行辨识，
8.一种极弱电网下光伏并网逆变器控制装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述电网连接强度scr的表达式为：
3.如权利要求2所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述需要补偿的无功电流的大小，其表达式为：
4.如权利要求3所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，所述对有功电流进行限幅的表达式为：
5.如权利要求4所述的极弱电网下光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，当有功电流越趋于额定值时，要使得并网系统能够稳定...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宁，梁建钢，
申请(专利权)人：北京晟运能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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