[发明专利]电压型并网逆变器的不对称直接功率控制的功率补偿方法

摘要

本发明公开了一种电压型并网逆变器的不对称直接功率控制的功率补偿方法，该方法适用于无同步速旋转坐标变换的直接功率控制(传统的直接功率控制)。通过采集三相电网的电压和电流信号，提取负序电压和正序电流信号，根据所选择的控制目标计算有功、无功功率的补偿项。本发明方法根据所需的控制目标，在传统的直接功率控制的功率参考信号中注入有功、无功功率的补偿项，以分别消除电网电压不对称引起的电网负序电流，有功功率的二倍频波动以及无功功率的二倍频波动，以适应不同的应用场合。增强电压型并网逆变器在电网不对称故障情况下的控制能力和不间断运行能力。

主权项

1.一种电压型并网逆变器的不对称直接功率控制的功率补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)利用三个电压霍尔传感器(5)三相电网电压信号U_abc；利用三个电流霍尔传感器(6)采集三相电压型并网逆变器(1)的三相电网电流信号I_abc；(b)采集得到的三相电网电压信号U_abc和三相电网电流信号I_abc经过两相静止坐标变换(Clarke变换)(7)，得到包含正、负序分量的电网电压综合矢量U_αβ，以及包含正、负序分量的电网电流综合矢量I_αβ；(c)电网电压综合矢量U_αβ和电网电流综合矢量I_αβ利用有功、无功功率计算模块(9)得到并网逆变器输出的瞬时有功、无功功率信号P、Q；(d)将得到的静止坐标系中电网电压综合矢量U_αβ经过正、负序分解(T/4延时方法或者陷波器方法等)得到静止坐标系中负序电网电压矢量(e)将得到的静止坐标系中电网电流综合矢量I_αβ经过正、负序分解(T/4延时方法或者陷波器方法等)得到静止坐标系中负序电网电流矢量(f)将得到的两相静止坐标系中负序电网电压矢量和两相静止坐标系中负序电网电流矢量经过有功、无功功率补偿项计算单元(10)得到不同控制目标下有功、无功功率补偿信号P_comp、Q_comp；(g)将有功、无功功率补偿信号P_comp、Q_comp加入到有功、无功功率参考信号P_ref、Q_ref中，得到新的有功、无功功率参考信号P_{ref_n}、Q_{ref_n}；(h)将新的有功、无功功率参考信号P_{ref_n}、Q_{ref_n}与瞬时有功、无功功率信号P、Q比较，得到有功、无功功率的误差信号P_error、Q_error；(i)通过直流电压测量模块3，得到直流母线电压V_dc；(j)将得到的电网电压综合矢量U_αβ、电网电流综合矢量I_αβ、有功、无功功率的误差信号P_error、Q_error以及直流母线电压V_dc送入传统的直接功率控制模块(11)，得到开关信号S_a、S_b、S_c。(k)将得到开关信号S_a、S_b、S_c经过驱动模块驱动IGBT或者直接送给IPM模块。