一種并網狀態下儲能逆變器pq控制的方法
【專利摘要】本發明涉及三相逆變器控制技術，旨在提供一種并網狀態下儲能逆變器PQ控制的方法。該方法主要包括：采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓和輸出電流，利用得到的內環電壓參考量d軸分量、內環電壓參考量q軸分量和相角對儲能逆變器的輸出電壓、輸出電流進行閉環控制，使輸出的有功功率和無功功率與指令值相等，實現逆變器輸出功率對功率指令的跟蹤。本發明集成了孤島下垂控制和并網PQ控制，簡化了儲能逆變器的控制。在控制模式切換過程中，有利于降低切換失敗的可能性，可明顯地降低過電壓過電流現象。當微電網與電網異常斷開，儲能逆變器進入孤島運行時，能按照預先設定好的額定點運行，可提高微電網的穩定性。
【專利說明】—種并網狀態下儲能逆變器PQ控制的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種并網狀態下儲能逆變器PQ控制方法，屬于電力電子功率變換技術中的三相逆變器控制技術。
【背景技術】
[0002]隨著能源消耗的日益增長，世界各國對新能源的開發越來越重視。分布式新能源以微電網的形式接入大電網運行，是實現分布式發電大規模應用的有效手段。微電網大部分時間處于并網狀態運行，當大電網故障或者計劃檢修時，微電網與大電網斷開，轉入孤島模式運行。此時微電網內儲能采用下垂控制，作為微電網內部電壓和頻率的支撐。當大電網恢復正常時，微電網與大電網重新連接，微電網轉入并網模式，此時儲能的控制轉為PQ控制。控制方法切換過程中，有可能造成轉化失敗或沖擊電壓電流。如何實現二者控制方法的平滑過渡是儲能控制的重點。
[0003]現有技術中，儲能在孤島和并網狀態下分別采取下垂控制和PQ雙環控制，其并網狀態下PQ雙環控制中只有功率環和電流環，由功率偏差經過PI調節得到內環電流參考值。當微電網從孤島轉到并網運行時，儲能也由下垂轉入PQ雙環控制，由于轉化過程十PWM脈沖的突變，極易造成控制方法轉換的失敗或引起過電壓過電流，對微電網造成極大的不利。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種并網狀態下儲能逆變器PQ控制方法，用以解決儲能在孤島下垂控制和并網PQ控制模式之間切換時可能引起的切換失敗或者過電壓過電流問題。
[0005]為解決技術問題，本發明的解決方案是:
[0006]提供一種并網狀態下儲能逆變器PQ控制方法，包括下述步驟:
[0007](I)采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓vab。和輸出電流iab。，并計算有功功率P和無功功率Q ；
[0008]本發明中，利用采集得到的三相電壓Vab。、電流iab。，按照瞬時功率理論計算瞬時有功功率P、瞬時無功功率q，瞬時有功功率P、瞬時無功功率q經過低通濾波器得到有功功率P和無功功率Q，如下式所示:
【權利要求】
1.一種并網狀態下儲能逆變器PQ控制方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)采集儲能逆變器LCL輸出端口的三相輸出電壓vab。和輸出電流iab。，并計算有功功率P和無功功率Q ； (2)計算有功功率P與設定的額定有功功率Ptl之差ΔP1，差值AP1乘以有功功率下垂系數m得到角頻率ω i ;同時對并網有功功率指令PMf與有功功率P的差值△ P2進行PI調節得到角頻率ω2 ;將角頻率O1、角頻率ω2與額定角頻率GJci相加后得到角頻率ω，對ω積分得到相角θ ； (3)計算無功功率Q與設定的額定無功功率Qtl之差△Q1，差值△ Q1乘以無功功率下垂系數η得到電壓V1,同時對并網無功功率指令QMf與無功功率Q的差值△ Q2進行PI調節得到電壓V2 ;將電壓V1、電壓V2與額定電壓Vtl相加得到內環電壓參考量d軸分量Vfcrf，令內環電壓參考量q軸分量= O ； (4)利用得到的內環電壓參考量d軸分量Vdraf、內環電壓參考量q軸分量vqMf和相角θ對儲能逆變器的輸出電壓、輸出電流進行閉環控制，使輸出的有功功率P和無功功率Q與指令值相等，實現逆變器輸出功率對功率指令的跟蹤。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述有功功率P和無功功率Q是通過下述方式計算獲得:
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述相角θ是通過下述方式計算獲得:
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述內環電壓參考量d軸分量Vtof和q軸分量Vqref是通過下述方式計算獲得:
【文檔編號】H02J3/38GK103944182SQ201410128146
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】胡輝勇, 彭勇剛, 雷金勇, 韋巍, 李鵬, 許愛東, 郭曉斌 申請人:浙江大學, 南方電網科學研究院有限責任公司