[发明专利]一种低压配电网末端低电压治理装置并联环流抑制的方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网末端低电压治理装置并联环流抑制的方法，采用积分器SOGI提取电压源逆变器的输出电压、电流基波分量进行有功功率、无功功率计算，进行功率均流环控制，同时利用积分器SOGI提取母线电压直流偏差添加母线电压均流环控制，功率均流环和母线电压环配置合适的权重比同时对逆变电压源参考电压的幅值和相位进行优化调整，以保证各并联模块输出的电压同幅值、同相位，消除并联系统内各模块间的环流，进一步提高了均流控制精度，有效解决因采样精度限制和其中谐波成分干扰导致的功率计算不精确影响均流精度和系统稳定性的问题，具有很好的工程实用性。

技术领域

本发明涉及电力电子及其控制技术领域，尤其涉及一种低压配电网末端低电压治理装置并联环流抑制的方法。

背景技术

近年来，伴随着电力电子技术的迅猛发展及人类生活水平的不断提高，诸多用电设备对供电系统的性能、容量、可靠性等提出的要求日益增高。但在偏远山区由于供电半径长、供电线路直径小等诸多原因，传统的以大电网、高电压为主要特征的集中式供电方式尚不能满足配电网末端的正常用电需求，分布式供电作为集中式供电的一种有效补充在满足上述要求的同时还具有供电灵活、可模块化、输出功率范围宽以及可成批量生产等优点。逆变电压源并联模块作为低压配电网末端低压治理装置中的重要组成部分，逆变模块间环流的存在影响着整个控制系统的性能，特别是轻载或空载工况下的环流抑制尤为关键。

在逆变电压源并联模块中，各逆变电压源器件的差异性、A/D采样精度不够高、环境温度等客观因素都会对逆变电压源输出电压的幅值、相位造成影响，各模块输出电压的差异性将导致并联模块内部产生环流，在轻载或空载工况下造成输出电压高的模块给输出电压低的模块充电造成其直流母线电压升高，导致直流母线过压保护不能起机，严重时将会造成功率器件损坏。

目前常用的均流控制方案为通过功率均流环进行并联模块的均流控制。但该方案在系统处于轻载或空载工况下由于采样精度不够高带来的均流偏差将导致并联模块中逆变电压源母线电压升高，触发过压保护。因此，急需要发展一种低压配电网末端低电压治理装置并联环流抑制的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种应用于低压配电网末端低电压治理装置并联环流抑制的方法，旨在于根据并联系统中各模块输出的有功功率、无功功率对其参考电压的幅值、相位做出更加精确的调整，并在此基础上利用母线电压的直流偏差对参考电压的幅值进行进一步精准优化，以保证各并联模块输出的电压同幅值、同相位，消除并联系统内各模块间的环流，达到提高系统性能的目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

步骤1：利用积分器SOGI提取各逆变电压源输出电压、电流基波分量；

步骤2：根据各电压源逆变器的输出电压、电流基波分量计算其有功功率及无功功率；

步骤3：根据输出有功功率及无功功率计算各逆变电压源参考电压需要优化调整的相位差和幅值差；

步骤4：利用积分器SOGI针对各电压源逆变器的逆变电压源模块母线电压提取直流分量；

步骤5：母线电压直流分量与其参考值偏差经PI控制器得到其参考电压优化调整的幅值差并针对功率均流环和，并通过仿真结合试凑法得到母线电压均流环通过权重系数β配置合适的权重比，取0≤β≤1；

步骤6：对各逆变电压源模块参考电压的幅值、相位进行优化调整，完成环流抑制。进一步地，所述步骤1中利用SOGI提取各逆变电压源模块基波电压、电流分量的幅值和相位公式分别为：