一种光伏并网发电系统中三相变流器的控制方法

摘要

本发明公开了一种光伏并网发电系统中三相变流器的控制方法，该方法包括：用基于数字延迟信号对消算法的软件锁相环算法取代了硬件锁相环，即使在电网不平衡情况下也能迅速准确地实现锁相，采用全局最大功率跟踪算法快速准确地搜索到光伏阵列的全局最大功率点，避免了无谓的功率扰动和损失。采用基于三环控制的交流过流和短路故障保护方法，使变流器具有很好的电网电压异常穿越能力，反应速度快、可靠性高，对于不同大小冲击负载或短路，均能够有效地限制输出电流。采用空间矢量脉宽调制方式，适合于数字化控制系统，且可以根据输入信号计算出三相变流器有效开关矢量的占空比，从而有效地对变流器开关进行控制。

主权项

一种光伏并网发电系统中三相变流器的控制方法，其特征在于包括以下步骤：1）在光伏并网发电系统中的三相变流器，对电网的三相电压U_a，U_b，U_c通过采用基于数字延迟信号对消算法的软件锁相环实时锁定电网频率f和正序相角θ；具体为:通过采样得到电网的三相电压Ua，Ub，Uc，再由数字信号处理器采用数字延迟信号对消算法得到电网电压的正、负序d、q分量，然后将电网电压正序q轴分量作为软件锁相环PI调节器的反馈输入，通过PI算法控制电网电压正序q轴分量为0来输出变流器跟踪电网频率f的调整量，从而实时锁定电网频率f和正序相角θ;2）根据电网正序相角θ，将三相电网电压和变流器桥臂电流进行dq坐标变换得到三相电网电压和变流器桥臂电感电流的d、q轴分量Usd、Usq、Icd、Icq；3）在直流侧采用全局最大功率跟踪算法和直流母线电压控制算法得到变流器桥臂电感电流的d轴分量参考I_cdref；4）结合变流器无功控制要求和基于无功电流正反馈的孤岛检测算法得到变流器桥臂电感电流的q轴分量参考I_cqref；5）在旋转坐标系下对变流器桥臂电感电流的d、q轴分量分别进行解耦控制，再与变流器输出LCL滤波器中电容电压的d、q轴分量U_fd、U_fq相叠加，获得变流器参考输出电压矢量；6）将解耦所得的参考输出电压矢量经过脉宽调制器，生成控制脉冲信号；7）将所述控制脉冲信号经驱动电路，控制变流器中功率半导体器件，生成相应的电压。