一种适用于并网逆变器的低电压穿越控制方法

摘要

本发明公开了一种并网逆变器的低电压穿越控制方法，通过跌落状态判断器来判断电网是否正常工作，具有电网判定时间快的特点。在具体的配置中，控制电流给定计算模块计算出电网正常及跌落时的给定电流目标值，控制前馈权重计算模块再根据电网的电压状态，分配不同电压前馈量的合理比重，从而抑制电网电压跌落瞬间的电流冲击，加快电网电压跌落后电流波形的恢复速度，使电网电压跌落期间维持逆变器输出的三相电流平衡，这样保证了并网逆变器不脱网且符合逆变器国家标准并网要求。

主权项

一种适用于并网逆变器的低电压穿越控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集电网的电压、电流信号和直流侧电压信号；通过并网逆变器中控制器的高精度外部AD采样芯片采集并网逆变器的电压和电流信号，并将采集的电网电压、电流信号和直流侧电压信号传输到数字信号处理器DSP中；(2)、数字信号处理器DSP将接收到的电压、电流信号用于控制算法运算；(2.1)、电网三相电压v_a、v_b和v_c通过双同步坐标系解耦锁相环(DDSRF‑PLL)模块进行clark‑park变换并进行正负序分解运算，得到电网电压基波正序分量的瞬时值再经过低通滤波器(LPF)滤除谐波分量的影响，得到电网电压基波正序分量的平均值同时通过clark‑park变换，将电网电流i_a、i_b和i_c从abc静止坐标系变换到dq旋转坐标系下进行运算，得到电网电流的反馈值(2.2)、将电网电压基波正序分量的瞬时值送入到跌落状态判断器，判断电网电压是否进入跌落状态，再将其输出跌落深度系数σ反馈给电流给定计算器和前馈权重计算模块；设电网电压处于理想状态时的相电压峰值为常数A，电网电压经过正负序分解运算后得到的电网电压基波正序分量也为常数A，因此可由的跌落幅值来判断电网电压的跌落深度，跌落深度系数σ的值为：根据国家电网标准GBT 12325‑2008《电能质量供电电压偏差》规定，220V单相供电电压偏差为标称电压的‑10％～+7％，因此，当跌落深度系数σ小于等于0.1，则电网电压为正常状态；当跌落深度系数σ大于0.1，则判断电网电压进入电压跌落状态；(2.3)、计算当前拍的电流控制模块的电流正序目标值和当电网电压为正常状态时，即σ≤0.1，将逆变器的功率指令信号P^*和Q^*，以及电网电压基波正序分量的平均值输入到电流给定计算器， 分别计算出当前拍的电流控制模块的电流正序目标值和计算公式为：将上一拍计算出的值赋给当前拍，当前拍的值作为电流控制模块的输入值，计算公式为：当判断电网电压进入电压跌落状态时，即σ＞0.1时，电流给定计算器模块则停止赋值，同时电流控制模块的输入值保持电网电压正常时刻的值，即：(2.4)、将得到的电网电流的反馈值和当前拍的电流控制模块的电流正序目标值和同时输入到电流控制模块，目标值减去反馈值得到的差值经PI控制器和解耦控制后，得到指令电压和(2.5)、将步骤(2.1)中获取到和同时输入到前馈权重计算模块，得到前馈项和根据跌落深度系数σ，由前馈权重计算模块计算出前馈项和的值；当电网电压正常时，即σ≤0.1时，前馈项当电网电压进入电压跌落状态时，即σ＞0.1时，前馈项和的值由权重系数α₁和α₂分配与的比例决定，计算公式如下：α₁+α₂＝1  α₁、α₂∈[0,1]其中σ∈[0,1]；前馈权重计算模块的计算公式：(2.6)、将步骤(2.4)获取的指令电压和和步骤(2.5)获取的前馈项和分别相加后，并与直流稳压电容侧电压V_dc共同送入到SVPWM空间矢量PWM调制模块，产生6路脉宽调制PWM信号来控制功率开关管的开通与关断。