[发明专利]一种光伏并网逆变器动态无功补偿控制方法及其系统

权利要求书

1.一种光伏并网逆变器动态无功补偿控制方法，其特征在于：传感器实时检测电网三相电压有效值，并通过PID控制对电网三相电压有效值的变化程度进行计算分析，将三相电压最小值作为控制量，检测电网电压状态；当电网电压发生跌落时，计算电网电压有效值跌落率y以及电网电压跌落速度V；

y=（Un-U）/Un

V=（U-Uhi）/Ts

其中Un为电网额定电压有效值，U为电网当前电压有效值，Uhi为上一采样时刻电网电压有效值，Ts为采样周期；

将获得的电网电压有效值跌落率y和电网电压跌落速度V两个控制量输入DSP控制器，分别对光伏逆变器离网开关和光伏逆变器无功补偿率进行控制。

2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器动态无功补偿控制方法，其特征在于：在对光伏逆变器离网开关控制方面，由电网电压有效值跌落率的大小决定，当当前电网电压有效值U＜20%Un时，离网开关断开，光伏逆变器脱离电网；当U≥20%Un时，光伏逆变器保持并网状态，并向电网输送无功补偿，对电网电压进行支撑。

3.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器动态无功补偿控制方法，其特征在于：在光伏逆变器向电网提供无功补偿的补偿率计算方面，将电压跌落率y和电压跌落速度V同时作为计算因素，在电压跌落程度较小时为提高光伏逆变器无功补偿速度，通过电网电压跌落程度计算无功补偿率，在电压跌落程度较大，接近逆变器断网阀值时，为提高无功补偿精度及逆变器对电网电压变化的反应精度，则通过电压跌落速度控制逆变器无功补偿率。

4.根据权利要求3所述的光伏并网逆变器动态无功补偿控制方法，其特征在于：光伏逆变器向电网提供无功补偿的方法如下：

1）当电压跌落率y≥90%时，逆变器正常工作，不需对电网进行补偿；

2）当90%＞y≥X1时，无功补偿率由电网电压跌落率决定；

3）当X1＞y≥X2时，无功补偿率由电网电压跌落速度V决定，V=（U-Uhi）/Ts；

①、当V=0时，无功补偿率r保持上一时刻补偿率不变；

②、当0＜V＜（0.3Un/ Ts）时，无功补偿率r的计算公式为：r=[（2×Ts×V）/Un]+0.4；

③、当V≥（0.3Un/ Ts）时，说明此时电网电压下降速度很快，已经在一个采样周期时间内从0.8Un下降至0.5Un以下，所以无功补偿率r=100%；

4）当20%≤y＜X2时，逆变器无功补偿率为100%；

5）当y＜20%时，逆变器离网停止无功补偿，其中20%<X2<X1<90%。

5.一种光伏并网逆变器动态无功补偿控制系统，其特征在于：它包括设置在电网三相线上的传感器，传感器将采集到的电网三相电压有效值送入DSP控制器中，且在传感器与DSP控制器之间设置离网开关单元；在所述的DSP控制器中，对电网三相电压有效值和电压实际跌落程度进行计算，最终对光伏逆变器离网开关和光伏逆变器无功补偿率进行控制。

6.根据权利要求5所述的光伏并网逆变器动态无功补偿控制系统，其特征在于：所述的DSP控制器包括：

三相电压有效值计算单元，它从传感器中获得电网三相电压有效值；

比较器单元，它将电网三相电压有效值U与电网额定电压有效值Un进行比较，得到三相电压最小值；

DSP计算单元，它将三相电压最小值作为控制量，当电网电压发生跌落时，计算电网电压有效值跌落率y以及电网电压跌落速度V；

DSP控制运算器，根据计算得出的电网电压有效值跌落率y以及电网电压跌落速度V，输出逆变器离网开关控制信号至离网开关单元中；并输出逆变器对电网的无功补偿率r；

离网开关单元，用于电网和光伏逆变器的连接，以及当电网电压有效值跌落至电网额定有效值的20%以下时，对光伏逆变器实施断网。