[发明专利]电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的装置和方法

摘要

本发明公开了一种电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的方法，包括以下步骤：将电网电压分解为正序和负序分量，测量得到正、负序电压的幅值和相位；建立正、负序控制器；以电网的正、负序电压作为两个控制器的跟踪对象，将两个控制器的输出信号合成为PWM的调制信号，驱动逆变器；将线路的电流进行正负序分解，分别作为正、负序控制器的输入量；引入正、负序电流反馈到正、负序控制器，实现同步后功率的传递、对负序电流的抑制。本发明实现了并网逆变器在电网电压不平衡条件下正常运行的同时抑制系统的负序电流，避免了负序分量给系统带来的影响，减少了计算的复杂程度。本发明还公开了一种电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的装置。

主权项

1.一种电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的方法，是基于电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的装置实现的，电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的装置包括逆变器；控制模块；正负序提取模块，正负序提取模块包括电流分解单元、逆变器输出电压分解单元和电网电压分解单元，电流分解单元、逆变器输出电压分解单元、电网电压分解单元的输入端分别与逆变器输出端、逆变器输出端、电网相连，电流分解单元、逆变器输出电压分解单元、电网电压分解单元的输出端与控制模块的输入端相连；控制模块的输出端经PWM驱动模块连接逆变器；所述控制模块包括用于满足给定输出功率的正序控制器和用于抑制负序电流的负序控制器；电网不平衡条件下抑制同步逆变器负序电流的方法包括以下步骤：1)在电网不平衡条件下，利用对称分量法将电网电压分解为正序和负序分量，测量得到正、负序电压的幅值和相位信息；所述步骤1)中，利用对称分量法，不考虑零序分量，三相电网电压Vabc分解成正负序分量，其中正序表示为Vabc+，负序表示为Vabc‑，按下式进行计算求得；Vabc+＝[T+]Vabc；Vabc‑＝[T‑]Vabc式中，[T⁺]与[T^‑]为正、负序分解矩阵，其中α＝e^j120＝e^‑j240是一个复数算子，然后利用双二阶广义积分器的软件锁相环方案获取分序后的电压频率、幅值和相位，各公式中参数的上标+、‑分别代表正、负序；2)根据同步发电机的原理以及数学模型建立两个控制器，分别为正序、负序控制器；所述步骤2)具体步骤为，根据同步发电机数学模型建立正、负序控制器，从提取的电网正负序信息设定控制器的参数；按照公式计算出控制器的输出信号，也为逆变器的输出电压；式中：为感应电动势；M_f为虚拟的互感系数；i_f为虚拟的励磁电流，即将M_fi_f设为常数；θ为虚拟的转子转动角度；为控制逆变器输出与电网同步，即e＝v_g，v_g为电网侧电压，将控制器中的θ设定为θ_g，为虚拟的角频率，即因为i_f为常数，有所以V_g为v_g的幅值，从而分别建立正序控制器、负序控制器，其输出分别为e⁺、e^‑,正序控制器中负序控制器中3)以电网的正、负序电压信号作为两个控制器的跟踪对象，将两个控制器的输出信号合成为PWM的调制信号，驱动逆变器输出电压，输出电压同样分解为正负序，且同步于电网侧的相应电压；与电网同步后再进行并网；4)并网后将线路的电流进行正负序分解，分别作为对应的正、负序控制器的电流输入量；5)引入正序电流反馈到正序控制器，并在正序控制器内进行功率设定，实现同步后功率的传递；负序控制器跟踪电网的负序电压，引入负序电流反馈到负序控制器，实现对负序电流的抑制。