[发明专利]基于DAB变换器的多端输入光伏并网系统功率平衡控制策略

摘要

本发明是一种基于DAB变换器的多端输入光伏并网系统功率平衡控制策略，其特点是，包括测量多端输入光伏并网系统中各高压直流端电压，求取高压端直流电压平均值，测量光伏并网电流经过派克变换处理得出并网电流d轴分量；以追踪直流电压平均值为目标，给定一个直流电压平均值的参考值，求得并网电流d轴分量参考值；设并网电流q轴分量参考值为0，计算各相级联多电平DC/AC变换器中各DC/AC单元的调制量；采用直流电压补偿和零序电压注入对各DC/AC单元的调制量进行修正，从而解决各光伏阵列光照度不同时，系统中的各高压端的直流电压平衡以及并网电流平衡，实现系统的功率平衡。

主权项

1.一种基于DAB变换器的多端输入光伏并网系统功率平衡控制策略，其特征是，它包括以下步骤：(1)测量多端输入光伏并网系统中各高压直流端电压Udcai，Udcbi，Udcci，求取高压端直流电压平均值Udcavg；测量光伏并网电流isa，isb，isc，经过派克变换处理得到d轴分量的有功电流id，q轴分量的无功电流iq；(2)以追踪直流电压平均值为目标，给定一个直流电压平均值的参考值Udcref，将直流电压平均值与Udcref的电压的差值输入到PI控制器中，经过PI控制器的时域表达式计算出一个d轴有功电流参考指令idref，考虑多端输入光伏并网系统单位功率因数运行，设q轴无功参考电流指令iqref为0，PI控制器的时域表达式为idref＝Kp(Udcref‑Udcavg)+Ki∫(Udcref‑Udcavg)dt；(3)将步骤(1)中得到的有功电流id、无功电流iq分别与步骤(2)中的有功电流参考指令idref、无功参考电流指令iqref作差，并将差值输入PI控制器，经过PI控制器的时域表达式计算出d轴级联多电平DC/AC变换器输出电压Ud，q轴级联多电平DC/AC变换器输出电压Uq，进而得到各相级联多电平DC/AC变换器中各DC/AC单元的调制量vai、vbi、vci，i＝1、2…n，PI控制器的时域表达式为Ud＝Kp(idref‑id)+Ki∫(idref‑id)dt，Uq＝Kp(iqref‑iq)+Ki∫(iqref‑iq)dt；(4)将步骤(1)中测量的各高压直流端电压Udcai，Udcbi，Udcci与Udcavg的误差信号经过比例控制器后对vai、vbi、vci按照偏移量进行补偿，得到新的调制量vai1、vbi1、vci1，保证各光伏阵列输出功率不同时，各DAB高压端直流电压平衡；(5)在步骤(4)的基础上对各相级联多电平DC/AC变换器中各调制量进行修正，引入零序分量，得到调制量vai2、vbi2、vci2，将三相功率重新分配，保证三相并网电流的对称性，实现电流平衡控制。