一种含无功电流注入的光伏低电压穿越方法

摘要

本发明涉及一种含无功电流注入的光伏低电压穿越方法。现有的光伏低电压穿越方法有很多，然而并未充分利用光伏逆变器对功率的控制作用。本发明在电压跌落不严重情况下，保持光伏有功功率输出不变，尽量提供无功功率；在电压跌落较严重情况下，光伏不输出有功功率，全部输出无功功率。同时在电网不对称故障下，引入负序控制消除由负序分量引起的有功功率波动，并推导出最大无功功率设定值计算公式。本发明能根据电压跌落情况充分利用光伏对有功功率和无功功率的控制能力，在一定情况下保证有功功率输出又能最大限度的提供无功功率，有助于并网点电压的恢复。

主权项

一种含无功电流注入的光伏低电压穿越方法，其特征在于：在电网发生故障后引起光伏接入点电压下降，执行以下步骤：步骤(1)：对光伏采用T/4延时法将并网点电压和电流坐标变换到静止αβ坐标系下的正、负序电压和正、负序电流再变换到同步旋转dq坐标下，最后得到正序d轴电压正序q轴电压负序d轴电压负序q轴电压和正序d轴电流正序q轴电流负序d轴电流负序q轴电流步骤(2)：判断跌落程度，根据跌落程度判断是否输出有功功率P；令V_pcc为光伏并网点电压的正序电压标幺值；V_ref为切除光伏并网逆变器有功功率输入的电压阀值，若V_pcc≥V_ref，则设定输出有功功率P为P₀，并根据有功功率P₀及光伏逆变器电流约束条件计算出能输出的最大无功功率Q_max，并设为Q；否则光伏并网逆变器全部输出无功；其中P₀为故障前光伏输出功率步骤(3)：由于光伏输出功率和电流满足关系：P(t)＝P₁+P_c2cos(2ωt)+P_s2sin(2ωt)Q(t)＝Q₁+Q_c2cos(2ωt)+Q_s2sin(2ωt)其中$P_1=V_d^p{I}_d^p+V_q^p{I}_q^p+V_d^n{I}_d^n+V_q^n{I}_q^n$$P_{c2}=V_d^p{I}_d^n+V_q^p{I}_q^n+V_d^n{I}_d^p+U_q^n{I}_q^p$$P_{s2}=V_q^n{I}_d^p-V_d^n{I}_q^p-V_q^p{I}_d^n+V_d^p{I}_q^n$$Q_1=V_q^p{I}_d^p-V_d^p{I}_q^p+V_q^n{I}_d^n-V_d^n{I}_q^n$其中，ω为电网角频率；P_c2、P_s2、Q_c2、Q_s2均是由系统电压不平衡引起的有功和无功二倍频波动；P₁和Q₁是光伏输出的有功功率和无功功率；为消除有功功率的二倍频波动，即令P_c2＝0、P_s2＝0；同时根据步骤(2)中计算得到的P和Q，令P₁＝P、Q₁＝Q,然后据下面公式计算内环正序d轴参考值正序q轴参考值负序d轴参考值负序q轴参考值$\left[\begin{array}{c}{I}_{dref}^p\\ I_{qref}^p\\ I_{dref}^n\\ I_{qref}^n\end{array}\right]=\frac{P}{D_1}\left[\begin{array}{c}{V}_d^p\\ V_q^p\\ -V_d^n\\ -V_q^n\end{array}\right]+\frac{Q}{D_2}\left[\begin{array}{c}{V}_q^p\\ -V_d^p\\ V_q^n\\ -V_d^n\end{array}\right]$步骤(4)：根据步骤(3)计算得到的和再与并网点电流和相减，其偏差通过正负序内环PI控制器后生成SVPWM调制信号控制光伏并网逆变器，从而实现光伏在不对称故障下的低电压穿越。