[发明专利]不对称负载下储能功率变换器输出电压不平衡抑制方法

说明书

本发明涉及电能质量领域，具体涉及不对称负载下储能功率变换器输出电压不平衡抑制方法，控制过程为检测储能功率变换器输出电压、电流并分离成正负序分量，得到正序的功率以作为下垂控制的参考值，以此得到储能功率变换器的正序参考电压，同时提取PCC点处的电压负序分量，通过不平衡控制得到储能功率变换器的负序参考电压，将其与下垂控制得到的正序参考电压叠加后得到新的参考电压，通过电压电流控制环得到SVPWM所需要的调制信号；本发明是对孤岛运行状态下储能功率变换器的输出电压进行了电能质量改善，实现了不对称负载下对公共点电压的不平衡治理。

技术领域

本发明涉及电能质量技术领域，具体涉及不对称负载下储能功率变换器输出电压不平衡抑制方法。

背景技术

随着可再生能源渗透率不断提高，导致含高渗透率可再生能源的区域电网中存在系统转动惯量低、弃风弃光现象严重和可再生能源输电波动等问题，这会降低系统的稳定性、可靠性。目前有效的解决手段是配置储能系统，储能系统除了运行在并网模式，还要求其能够运行在孤岛模式。储能系统中功率变换器则是整个储能系统中的核心，储能功率变换器工作在孤岛模式下如本发明附图1所示，在实际中各种不对称负载接入储能功率变换器会导致输出电压不对称，不对称电压将危害其他设备安全。以往的不平衡电压控制策略采取电流型控制，通过功率环和电流环构造参考电流从而间接实现对电压的控制。但传统的电流型控制策略由于是间接控制，具有控制精度较低、抑制效果较差等缺点。

现有的电压控制型不平衡控制策略较少，控制效果易受控制器参数限制，且大部分用于抑制并网状态时不对称电网带来的影响，因此，孤岛状态下以电压控制为基础的不平衡电压抑制研究具有重要意义。

发明内容

本发明目的是在不对称负载下，抑制储能功率变换器于公共连接点的不平衡电压，以提高储能功率变换器的输出电能质量，适用于孤岛模式。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

不对称负载下储能功率变换器输出电压不平衡抑制方法，包括如下步骤：

步骤1，检测三相四线NPC拓扑中的U_ca、U_cb、U_cc，可获得对应的储能功率变换器输出电压矢量V_DG，同时检测PCC点处的电压V_PCC，均进行正负序分离后分别得到负序分量矢量电压

步骤2，对上述步骤1提取到的负序分量矢量电压进行控制，得到加入不平衡控制时的系统电路，储能功率变换器的输出电压带有负序分量，考虑负序分量时等效为阻抗和电压源类比于可等效为谐波电流源的非线性负载，将不对称负载等效为负序电流源经过控制后，将储能功率变换器和线路阻抗等效为阻抗进而实现降低PCC点的负序电压分量；

步骤3，在加入控制策略后，I_f为电感电流，通过上述步骤2中的控制，得到负序参考电压与下垂控制得到的正序参考电压叠加后得到新的参考电压；

步骤4，验证上述步骤1、2、3中分析方法的正确性，对电路进行matlab/simulink仿真。