专利名称：一种光伏并网逆变器低电压穿越控制方法
技术领域：
本发明涉及光伏并网发电领域，尤其是一种光伏并网逆变器低电压穿越的控制方法。
背景技术：
当前光伏发电已成为太阳能资源开发利用的重要形式，其中大型光伏电站的接入，将对电网的安全稳定运行产生深刻的影响，特别是在电网故障时光伏电站的突然脱网会进一步恶化电网运行状态，带来更加严重的后果。因此，亟须开展大型光伏并网逆变器低电压穿越技术的研究，保障光伏电站接入后电网的安全稳定运行。
中国《光伏电站接入电力系统技术规定》中对光伏并网逆变器低电压穿越的要求为在电网电压跌落处于一定范围内时，保持并网逆变器与电网的连接，并且逆变器不会损坏；电网电压恢复时，以至少30%额定功率每秒的功率变化率恢复至故障当前的值；电网电压跌落期间，并网逆变器应能够注入无功电流支撑电压恢复。由上述要求可知，光伏并网逆变器低电压穿越的关键点在于电网电压跌落期间不损坏，并且保持并网逆变器与电网的连接，以及在此期间有功功率与无功功率的分配问题。这也是发明要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，不断检测逆变器输出端的三相电压及三相电流，并在电网电压跌落故障中的电网电压跌落阶段、电网低电压阶段及电网电压恢复阶段执行下步骤步骤1:判断电网状态，若电网进入电网电压跌落阶段，执行步骤2 ;否则，按照正常控制策略输出PWM控制信号控制逆变器向电网输出功率并重新执行步骤I ;步骤2 :检测电网电压跌落深度，并根据电网电压跌落的深度计算无功功率及有功功率，并通过逆变器功率输出控制步骤产生PWM控制信号控制逆变器按照前述的计算结果向电网输出无功功率及有功功率；然后执行步骤3 ；步骤3 :判断电网是否处于电网电压恢复阶段，若处于电网电压恢复阶段则执行步骤4，否则重新执行步骤2;步骤4:将直流侧电压及光伏板最大功率点对应的电压之差进行电压环PI调节，将所述电压环PI调节得到的值与前馈合成产生的功率之差P作为有功功率给定，将
权利要求
1.一种光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，其特征在于，不断检测逆变器输出端的三相电压及三相电流，并在电网电压跌落故障中的电网电压跌落阶段、电网低电压阶段及电网电压恢复阶段执行下步骤 步骤1:判断电网状态，若电网进入电网电压跌落阶段，执行步骤2 ;否则，按照正常控制策略输出PWM控制信号控制逆变器向电网输出功率并重新执行步骤I ; 步骤2:检测电网电压跌落深度，根据电网电压跌落的深度计算无功功率给定及有功功率给定，并通过逆变器功率输出控制步骤产生PWM控制信号控制逆变器按照所述无功功率给定及有功功率给定向电网输出无功功率及有功功率；然后执行步骤3 ； 步骤3 :判断电网是否处于电网电压恢复阶段，若处于电网电压恢复阶段则执行步骤4，否则重新执行步骤2; 步骤4 :将直流侧电压及光伏板最大功率点对应的电压之差进行电压环PI调节，将所述电压环PI调节得到的值与前馈合成产生的功率之差P作为有功功率给定，将^/Ps2-P2作为无功功率给定，其中Ps为额定总功率，通过逆变器功率输出控制步骤产生PWM控制信号控制逆变器按照本步骤计算出的有功功率给定及无功功率给定输出有功功率及无功功率；然后执行步骤5 ； 步骤5 :判断电网电压是否恢复到电网标称电压的90%:若没有恢复到电网标称电压的90%，重新执行步骤4，若电网电压恢复到电网标称电压的90%，则按照正常控制策略输出PWM控制信号控制逆变器向电网输出功率并重新执行步骤I ; 在执行步骤广5的同时，还执行以下步骤在电网处于电网电压跌落阶段或电网电压恢复阶段时，若检测到逆变器输出的三相电流中任意一相的平均电流值超过平均值门限值时，则切断逆变器PWM控制信号并持续半个PWM控制信号周期的时间后恢复逆变器的PWM控制信号；以及，若逆变器输出端的三相电流中任意一项电流的瞬时值超过瞬时值门限值时，断开逆变器与电网的连接；瞬时值门限值高于平均值门限值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电网状态的方法包括采集逆变器输出的三相电压，将各相电压分别除以电网标称电压得到电压标幺值，当任意一相的电压标幺值低于O. 9时，则认为电网电压处于低电压跌落阶段；若低电压跌落阶段发生后检测到三相电网电压标幺值都大于或等于O. 9时，则认为电网电压恢复。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照公式
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正常控制策略包括 有功功率给定计算步骤对直流侧电压及光伏板最大功率点跟踪的电压之差进行电压环PI调节，将所述电压环PI调节得到的值与前馈合成产生的功率求差得到有功功率给定无功功率给定计算步骤将无功功率给定<设为O ; 逆变器功率输出控制步骤，输出PWM控制信号控制逆变器按照本正常控制策略计算的有功功率给定及无功功率给定输出有功功率及无功功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获得电压环PI调节值的步骤包括 采集逆变器直流侧电压Ud。及电流Id。的步骤； 将所述直流侧电压Ud。及电流Id。进行最大功率点跟踪处理得到光伏板最大功率点对应的电压udc;Mf的步骤； 计算Ud。—M与直流侧电压Udc差值的步骤； 将所述差值进行PI调节，得到电压环PI调节值的步骤。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述前馈合成产生的功率等于直流侧电压乘以直流侧电流。
全文摘要
本发明公开了一种光伏并网逆变器低电压穿越控制方法，本发明涉及光伏并网发电领域。本发明技术要点包括穿越过程中有功功率与无功功率分配的步骤及对于电流尖峰的消除和对逆变器的保护步骤。其中对逆变器的保护步骤包括在电网处于电网电压跌落阶段或电网电压恢复阶段时，若检测到逆变器输出的三相电流中任意一相的平均电流值超过平均值门限值时，则切断逆变器PWM控制信号并持续半个PWM控制信号周期的时间后恢复逆变器的PWM控制信号；以及，若逆变器输出端的三相电流中任意一项电流的瞬时值超过瞬时值门限值时，断开逆变器与电网的连接；瞬时值门限值高于平均值门限值等。
文档编号H02H7/122GK103066624SQ201310022428
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者陈欢, 杨西全, 吴波 申请人:四川科陆新能电气有限公司