分布式发电系统电力电子装置通用控制器

摘要

本发明涉及分布式发电系统数字仿真建模技术。具体讲涉及分布式发电系统电力电子装置通用控制器。为提高分布式发电系统电力电子装置建模的便利性、兼容性，并提高建模的效率，本发明采用的技术方案是：分布式发电系统电力电子装置通用控制器，包括：信号采集和滤波模块，信号采集模块用于采集分布式电源、分布式储能装置、交流母线、直流母线的电流、电压信号，并通过滤波模块输出到总线结构；总线结构中主要包括通用控制器操作模式选择分析模块，通过模式标识确定P、Q通道结构的工作模式。本发明主要用于分布式发电系统电力电子装置的数字仿真。

主权项

一种分布式发电系统电力电子装置通用控制器，其特征是，包括：信号采集和滤波模块，信号采集模块用于采集分布式电源、分布式储能装置、交流母线、直流母线的电流、电压信号，并通过滤波模块输出到总线结构；总线结构中主要包括通用控制器操作模式选择分析模块，通过模式标识确定P、Q通道结构的工作模式，并对P、Q通道的输出调制信号进行限幅处理，以防止调制信号出现饱和情况；P通道结构：PWM换流器q矢量控制结构和DC‑DC变换器恒电压控制结构统一在一个控制通道之中，即为P通道结构；Q通道结构：PWM换流器的d矢量控制结构为Q通道结构；所述的P通道结构包括依次相连的P通道扩展控制器、P通道外环控制器、P通道内环控制器，P通道扩展控制器设置有下垂控制开关DROOP、最大功率点跟踪算法控制MPPT、P通道输出设定值开关；下垂控制开关DROOP接收来自信号采集和滤波模块的母线频率BUS_FREQ信号、来自操作模式选择分析模块的SET_FREQ母线频率设定信号；最大功率点跟踪算法控制MPPT接收来自信号采集和滤波模块的直流电压VDC_FLITER、直流电流IDC_FLITER信号；P通道输出设定值开关接收来自信号采集和滤波模块的有功功率采样滤波值P_FLITER、直流电压VDC_FLITER信号，来自最大功率点跟踪算法控制MPPT的输出直流电压参考值SET_VMPPT信号，来自下垂控制开关DROOP的输出值SET_UP2信号，来自操作模式选择分析模块的模式标识OUT_P_PATH_MODE信号，并接收有功功率参考值SET_P、直流电容电压参考值SET_VDC信号，其中：  模式号   描述   OUT_P_PATH_MODE＝1   最大功率点跟踪算法BOOSTER模式   OUT_P_PATH_MODE＝2   DC‑DC变换器恒电压控制BOOSTER模式   OUT_P_PATH_MODE＝3   PWM换流器下垂控制CONVERTER模式   OUT_P_PATH_MODE＝4   PWM换流器恒频恒压控制CONVERTER模式   OUT_P_PATH_MODE＝5   PWM换流器恒功率控制CONVERTER模式   OUT_P_PATH_MODE＝6   PWM换流器恒电压控制CONVERTER模式 ；P通道外环控制器接收来自操作模式选择分析模块的模式标识OUT_P_PATH_MODE信号；P通道内环控制器接收来自信号采集和滤波模块的电流q分量采样滤波值Iq_FLITER信号；所述的Q通道结构包括依次相连的Q通道扩展控制器、Q通道外环控制器、Q通道内环控制器，Q通道扩展控制器设置有Q通道下垂控制开关DROOP、Q通道输出设定值开关；Q通道下垂控制开关DROOP接收来自信号采集和滤波模块的母线电压幅值BUS_VOLTM、分布式电源、或储能元件、或并网侧交流母线电压幅值参考值SET_VOLTM信号； Q通道输出设定值开关接收来自信号采集和滤波模块的母线电压幅值BUS_VOLTM、无功功率采样滤波值Q_FLITER信号，来自操作模式选择分析模块的模式标识OUT_Q_PATH_MODE信号、OUT_P_PATH_MODE信号，无功功率参考值SET_Q、屏蔽模式零值设置SET_ZERO信号，其中：模式号   描述 OUT_Q_PATH_MODE＝1   PWM换流器下垂控制CONVERTER模式 OUT_Q_PATH_MODE＝2   PWM换流器恒频恒压控制CONVERTER模式 OUT_Q_PATH_MODE＝3   PWM换流器恒功率控制CONVERTER模式 OUT_Q_PATH_MODE＝4   PWM换流器恒电压控制CONVERTER模式 ；Q通道外环控制器接收来自操作模式选择分析模块的模式标识OUT_Q_PATH_MODE信号；Q通道内环控制器接收来自信号采集和滤波模块的电流d分量采样滤波值Id_FLITER信号。