[发明专利]一种基于虚拟端电压的光伏发电运行控制方法

摘要

本发明是一种基于虚拟端电压的光伏发电运行控制方法，其特点是，包括测量光伏逆变器的三相端电压，经过虚拟端电压控制生成三相虚拟端电压，经过锁相环输出相位，再经过派克变换处理得到d、q轴分量，测量逆变器三相电流，经过派克变换处理得到d、q轴分量；以追踪直流电压为目标，求得有功电流d轴分量参考值；以追踪端电压为目标，求得有功电流q轴参考值，计算出光伏逆变器d轴输出电压Ud，q轴输出电压Uq，经过派克反变换处理得到光伏逆变器调制量va、vb、vc，进而驱动光伏逆变器，提高弱交流系统条件下光伏发电的运行稳定性。

主权项

一种基于虚拟端电压的光伏发电运行控制策略，其特征是，它包括以下步骤：1)测量光伏逆变器的三相端电压uta、utb、utc，经过虚拟端电压控制生成三相虚拟端电压Utavir、Utbvir、Utcvir，再经过锁相环后，输出的相位为θpllvir，将三相虚拟端电压Utavir、Utbvir、Utcvir经过派克变换处理得到d轴分量的有功电压Utdvir、q轴分量的无功电压Utqvir，通过PLL跟踪交流母线电压相位，保持虚拟端电压相量与d轴重合；测量逆变器三相电流ia、ib、ic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)以追踪直流电压为目标，给定一个直流电压的参考值Udcref，将直流电压Udc与直流电压参考值Udcref的电压差值输入到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，PI控制器的时域表达式为idref＝Kp(Udc‑Udcref)+Ki∫(Udc‑Udcref)dt；3)以追踪端电压为目标，给定一个端电压幅值的参考值Utref，将端电压Ut与端电压幅值参考值Utref的电压差值输入到PI控制器中，经过PI控制器的时域表达式计算出一个q轴有功电流参考指令iqref，PI控制器的时域表达式为iqref＝Kp(Ut‑Utref)+Ki∫(Ut‑Utref)dt；4)将步骤1)中得到的有功电流id、无功电流iq分别与步骤2)、步骤3)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轴电压Ud1和q轴电压Uq1，PI控制器的时域表达式为Ud1＝Kp(idref‑id)+Ki∫(idref‑id)dt，Uq1＝Kp(iqref‑iq)+Ki∫(iqref‑iq)dt；5)将步骤4)中得到的d轴电压Ud1和q轴电压Uq1与步骤1)中得到的虚拟d轴有功电压Utdvir、虚拟q轴无功电压Utqvir、d轴有功电流id以及q轴无功电流iq进行叠加，求得光伏逆变器d轴输出电压Ud和q轴输出电压Uq，将其经过派克反变换处理得到光伏逆变器调制量va、vb、vc，进而驱动光伏逆变器。