一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器及其方法，屬于電網(wǎng)安全【技術領域】。包括輸入模塊、直流電源、變壓器、電壓電流檢測模塊、電壓偏差計算及電壓補償控制單元、逆變控制單元、逆變模塊，并網(wǎng)前，逆變控制單元通過勵磁指令運算模塊控制逆變模塊輸出無功分量對變壓器進行預勵磁；并網(wǎng)后，通過電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器吸收或者發(fā)出無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)，本發(fā)明能夠實現(xiàn)逆變器的無縫并網(wǎng)，以及防止過流沖擊，降低系統(tǒng)損耗，提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。
【專利說明】一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器及其方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)逆變器及其并網(wǎng)控制方法，屬于電網(wǎng)安全【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 國內逆變器有離網(wǎng)和并網(wǎng)兩種工作方式，并網(wǎng)型對逆變器提出了較高的要求，一 方面是并網(wǎng)安全的需要，另一方面，回饋電網(wǎng)的電力必須滿足電網(wǎng)規(guī)定指標，不能對電網(wǎng)造 成諧波污染。因此會帶來以下兩方面問題：一方面，并網(wǎng)逆變器變壓器輸出側直接并入電網(wǎng) 會引起過流、沖擊振蕩等問題。針對該問題傳統(tǒng)的控制方法是：先通過一個閉合一路串有充 電電阻的開關接入電網(wǎng)，對變壓器進行預勵磁；再通過另一路開關切換接入電網(wǎng)。這種控制 方式在一定程度上可以防止接入電網(wǎng)過程時的沖擊，但這種切換接入電網(wǎng)過程中還會存在 一定的電流沖擊且增加了系統(tǒng)成本，逆變器輸出側不能夠很理想的接入電網(wǎng)。另一方面，傳 統(tǒng)的逆變器電壓控制設備都是基于固定無功功率控制方式、固定功率因數(shù)控制方式、有功 功率一功率因數(shù)控制方式、穩(wěn)態(tài)電壓幅值一無功功率下垂控制方式等實現(xiàn)，這些電壓控制 策略都是屬于穩(wěn)態(tài)的電壓控制策略，而不是動態(tài)的電壓調整策略，因此不能有效地對逆變 器并網(wǎng)時動態(tài)電壓變化實現(xiàn)補償控制。


【發(fā)明內容】

[0003] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的過流、沖擊振蕩以及并網(wǎng)時動態(tài)電壓變化 問題，本發(fā)明提供一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器及其方法，實現(xiàn)逆變器無 縫并網(wǎng)，防止過流沖擊，降低系統(tǒng)損耗，提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，而且可以快速動態(tài)地實現(xiàn) 并網(wǎng)點電壓補償?shù)妮o助功能，提高并網(wǎng)系統(tǒng)的利用效率。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫 并網(wǎng)逆變器，包括：
[0005] 輸入模塊，用于向逆變控制單元輸送輸入量；
[0006] 直流電源，所述直流電源用于給逆變模塊提供直流側電壓；
[0007] 變壓器，所述變壓器用于將逆變模塊的交流輸出端與電網(wǎng)進行隔離；
[0008] 電壓電流檢測模塊，所述電壓電流檢測模塊用于并網(wǎng)點三相電壓信號及并網(wǎng)逆變 器輸出電流信號的采集，并將檢測到的電壓信號、電流信號進行處理，然后將處理后的電壓 信號發(fā)送給電壓偏差計算及電壓補償控制單元；同時將處理后的電流信號發(fā)送給逆變控制 單元；
[0009] 電壓偏差計算及電壓補償控制單元，所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元用于 根據(jù)電壓電流檢測模塊發(fā)送的處理后的電壓信號計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償 電流傳送給逆變控制單元；
[0010]逆變控制單元，所述逆變控制單元用于根據(jù)輸入模塊輸入的輸入量、電壓偏差計 算及電壓補償控制單元輸入的電壓補償電流以及電壓電流檢測模塊輸送的處理后的電流 信號得到控制信號，并將該控制信號發(fā)送給逆變模塊；
[0011] 逆變模塊，所述逆變模塊用于根據(jù)直流電源提供的直流側電壓和逆變控制單元發(fā) 送的控制信號輸出無功分量對變壓器進行預勵磁或加載。
[0012] 所述電壓電流檢測模塊包括abc/dq變換模塊和鎖相環(huán)PLL模塊；
[0013] 所述abc/dq變換模塊用于根據(jù)檢測得到的電流變換后得到旋轉坐標下d軸電流 PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié)器的反饋信號id、iq ;
[0014] 所述鎖相環(huán)PLL模塊用于根據(jù)采集到的電壓信號計算并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相 位及電壓幅值，并將計算得到的并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相位及電壓幅值發(fā)送給電壓偏差計 算及電壓補償控制單元；而所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元根據(jù)鎖相環(huán)PLL模塊發(fā) 送的電壓相位及電壓幅值計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償電流傳送給d軸電流PI 調節(jié)器；
[0015] 所述逆變控制單元包括勵磁指令運算模塊、d軸電流PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié) 器、dq/α β變換模塊、α β/abc變換模塊、PWM信號發(fā)生器；所述dq/α β變換模塊、α β/ abc變換模塊、PWM信號發(fā)生器依次連接在一起，同時所述d軸電流PI調節(jié)器、q軸電流PI 調節(jié)器并聯(lián)在dq/α β變換模塊的輸入端上，而所述勵磁指令運算模塊與q軸電流PI調節(jié) 器輸入端連接，同時所述勵磁指令運算模塊與輸入模塊連接；
[0016] 所述勵磁指令運算模塊，用于接收輸入模塊輸入的輸入量，并根據(jù)該輸入量得到 一個輸出量，并將該輸出量作為q軸電流PI調節(jié)器的第一參考信號，同時產生d軸電流PI 調節(jié)器的無功參考電流；
[0017] 所述d軸電流PI調節(jié)器根據(jù)無功參考電流、電壓偏差計算及電壓補償控制單元傳 送的電壓補償電流、以及abc/dq變換模塊傳送的反饋信號id得到d軸電流PI調節(jié)參數(shù)， 并將該d軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/ α β變換模塊；
[0018] 所述q軸電流PI調節(jié)器用于根據(jù)第一參考信號、以及abc/dq變換模塊傳送的反 饋信號iq得到q軸電流PI調節(jié)參數(shù)，并將該q軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/ α β變換模 塊；
[0019] 所述d軸電流PI調節(jié)參數(shù)、q軸電流PI調節(jié)參數(shù)依次經過dq/α β變換模塊、 α β /abc變換模塊，得到的變換信號發(fā)送給PWM信號發(fā)生器；
[0020] 所述PWM信號發(fā)生器根據(jù)變換信號進行脈寬調制，輸出PWM信號給逆變模塊。
[0021] 所述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變壓器的空載電 流和電網(wǎng)電壓矢量的模。
[0022] 一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器的無縫并網(wǎng)控制方法，并網(wǎng)逆變器 并網(wǎng)前，逆變控制單元通過勵磁指令運算模塊的第一參考信號和無功參考電流控制逆變模 塊輸出無功分量對輸出側的隔離變壓器進行預勵磁，預勵磁完成后再并網(wǎng)，此時無功參考 電流的電流為〇 ;并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后，通過電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補 償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器吸收或者發(fā)出無功電 流，使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)。
[0023]所述并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內的方法：
[0024]當并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓跌落時，電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補償 電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器發(fā)出無功電流，使并網(wǎng) 點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)；
[0025]當其并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓升高超出電網(wǎng)規(guī)范對電壓偏差的限制時，電壓偏差計算 及電壓補償控制單元輸出電壓補償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制 并網(wǎng)逆變器吸收無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安 全無縫并網(wǎng)。
[0026]所述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變壓器的空載電 流和電網(wǎng)電壓矢量的模。
[0027]本發(fā)明提供的一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器及其方法，相比現(xiàn)有 技術，具有以下有益效果：變壓器空載運行時勵磁電流主要為無功分量，并且變壓器穩(wěn)態(tài)運 行時所加電壓不突變情況下切換沖擊電流不會很大，光伏并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)前先進行離網(wǎng)獨 立運行時對變壓器建立預勵磁，變壓器預勵磁完成后其輸出電壓與電網(wǎng)電壓信號一致，直 流母線電壓維持在最低運行電壓點之上，這時逆變器接入電網(wǎng)比較平穩(wěn)，能夠很好的實現(xiàn) 光伏逆變器與電網(wǎng)的無縫連接，防止了過流沖擊損壞設備，并且能避免系統(tǒng)頻繁開關機和 交流側接觸器反復通斷問題，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了系統(tǒng)成本。并且在此基礎上，可以 實現(xiàn)并網(wǎng)點電壓補償控制的輔助功能，當并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓發(fā)生電壓升高或電壓跌落 時，可以快速地實現(xiàn)對并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)妮o助電壓控制功能，使并網(wǎng)點電壓滿足電能 質量規(guī)范要求，這不僅可以提高新能源的并網(wǎng)滲透率，并且可以有效改善電能質量，增強微 電網(wǎng)系統(tǒng)及整個電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0028]綜上所述：本發(fā)明能夠實現(xiàn)逆變器無縫并網(wǎng)，防止過流沖擊，降低系統(tǒng)損耗，提高 系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，而且可以快速動態(tài)地實現(xiàn)并網(wǎng)點電壓補償?shù)妮o助功能，提高并網(wǎng)系統(tǒng) 的利用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1為并網(wǎng)逆變器整體系統(tǒng)結構框圖；
[0030] 圖2為并網(wǎng)逆變器控制結構圖
[0031]圖3為當輸入為變壓器的空載電流和電網(wǎng)電壓矢量的模時的勵磁指令運算模塊 的原理示意圖；
[0032] 圖4為勵磁指令運算模塊的原理示意圖；
[0033] 圖5為電壓偏差計算及電壓補償控制單元示意圖 [0034] 圖6為鎖相環(huán)PLL結構圖。

【具體實施方式】
[0035] 下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0036] 一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器，如圖1所示，包括：
[0037] 輸入模塊，用于向逆變控制單元輸送輸入量；
[0038] 直流電源，所述直流電源用于給逆變模塊提供直流側電壓；
[0039] 變壓器，所述變壓器用于將逆變模塊的交流輸出端與電網(wǎng)進行隔離；
[0040] 電壓電流檢測模塊，所述電壓電流檢測模塊用于并網(wǎng)點三相電壓信號及并網(wǎng)逆變 器輸出電流信號的采集，并將檢測到的電壓信號、電流信號進行處理，然后將處理后的電壓 信號發(fā)送給電壓偏差計算及電壓補償控制單元；同時將處理后的電流信號發(fā)送給逆變控制 單元；
[0041] 電壓偏差計算及電壓補償控制單元，所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元用于 根據(jù)電壓電流檢測模塊發(fā)送的處理后的電壓信號計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償 電流傳送給逆變控制單元；
[0042] 逆變控制單元，所述逆變控制單元用于根據(jù)輸入模塊輸入的輸入量、電壓偏差計 算及電壓補償控制單元輸入的電壓補償電流以及電壓電流檢測模塊輸送的處理后的電流 信號得到控制信號，并將該控制信號發(fā)送給逆變模塊；
[0043]逆變模塊，所述逆變模塊用于根據(jù)直流電源提供的直流側電壓和逆變控制單元發(fā) 送的控制信號輸出無功分量對變壓器進行預勵磁或加載。
[0044] 所述電壓電流檢測模塊包括abc/dq變換模塊和鎖相環(huán)PLL模塊；
[0045] 所述abc/dq變換模塊用于根據(jù)檢測得到的電流變換后得到旋轉坐標下d軸電流 PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié)器的反饋信號id、iq ;
[0046] 所述鎖相環(huán)PLL模塊用于根據(jù)采集到的電壓信號計算并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相 位及電壓幅值，并將計算得到的并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相位及電壓幅值發(fā)送給電壓偏差計 算及電壓補償控制單元；而所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元根據(jù)鎖相環(huán)PLL模塊發(fā) 送的電壓相位及電壓幅值計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償電流傳送給d軸電流PI 調節(jié)器；
[0047] 所述逆變控制單元，如圖2所示：包括勵磁指令運算模塊、d軸電流PI調節(jié)器、q軸 電流PI調節(jié)器、dq/α β變換模塊、α β/abc變換模塊、PWM信號發(fā)生器；所述dq/α β變 換模塊、α β /abc變換模塊、PWM信號發(fā)生器依次連接在一起，同時所述d軸電流ΡΙ調節(jié) 器、q軸電流PI調節(jié)器并聯(lián)在dq/α β變換模塊的輸入端上，而所述勵磁指令運算模塊與q 軸電流PI調節(jié)器輸入端連接，同時所述勵磁指令運算模塊與輸入模塊連接；
[0048]所述勵磁指令運算模塊，用于接收輸入模塊輸入的輸入量，并根據(jù)該輸入量得到 一個輸出量，并將該輸出量作為q軸電流PI調節(jié)器的第一參考信號，同時產生d軸電流PI 調節(jié)器的無功參考電流；
[0049] 所述d軸電流PI調節(jié)器根據(jù)無功參考電流、電壓偏差計算及電壓補償控制單元傳 送的電壓補償電流、以及abc/dq變換模塊傳送的反饋信號id得到d軸電流PI調節(jié)參數(shù)， 并將該d軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/ α β變換模塊；
[0050] 所述q軸電流PI調節(jié)器用于根據(jù)第一參考信號、以及abc/dq變換模塊傳送的反 饋信號iq得到Q軸電流PI調節(jié)參數(shù)，并將該q軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/α β變換模 塊；
[0051] 所述d軸電流ΡΙ調節(jié)參數(shù)、q軸電流ΡΙ調節(jié)參數(shù)依次經過dq/α β變換模塊、 α β /abc變換模塊，得到的變換信號發(fā)送給PWM信號發(fā)生器；
[0052] 所述PWM信號發(fā)生器根據(jù)變換信號進行脈寬調制，輸出PWM信號給逆變模塊。
[0053] 所述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變壓器的空載電 流和電網(wǎng)電壓矢量的模。
[0054] 一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器的無縫并網(wǎng)控制方法，并網(wǎng)逆變器 并網(wǎng)前，逆變控制單元通過勵磁指令運算模塊的第一參考信號和無功參考電流控制逆變模 塊輸出無功分量對輸出側的隔離變壓器進行預勵磁，預勵磁完成后再并網(wǎng)，此時無功參考 電流的電流為ο;并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后，通過電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補 償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器吸收或者發(fā)出無功電 流，使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)。
[0055]所述并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內的方法：
[0056]當并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓跌落時，電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補償 電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器發(fā)出無功電流，使并網(wǎng) 點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)；
[0057]當其并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓升高超出電網(wǎng)規(guī)范對電壓偏差的限制時，電壓偏差計算 及電壓補償控制單元輸出電壓補償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制 并網(wǎng)逆變器吸收無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安 全無縫并網(wǎng)。
[0058]所述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變壓器的空載電 流和電網(wǎng)電壓矢量的模。
[0059] 如圖2所示：并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)前先進行離網(wǎng)獨立運行，運行過程中，，勵磁指令運 算模塊輸出一個輸出量作為q軸電流ΡΙ調節(jié)器的參考信號，控制逆變模塊輸出無功分量對 變壓器預勵磁。當其并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓升高超出電網(wǎng)規(guī)范對電壓偏差的限制時，電壓偏 差計算及電壓補償控制單元輸出一個電壓補償電流與并網(wǎng)逆變器給定的無功參考 電流i疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器吸收無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至 電壓偏差范圍以內。當并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓跌落時，電壓補償控制單元輸出一個電壓補償 電流，與并網(wǎng)逆變器給定的無功參考電流ζ疊加，控制并網(wǎng)逆變器吸收無功電流，使 并網(wǎng)點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)。
[0060] 如圖2所示，并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)前進行離網(wǎng)獨立運行時，勵磁指令運算模塊輸出 量作為q軸電流ΡΙ調節(jié)器的參考信號，此時d軸電流ΡΙ調節(jié)器的參考信號id"設為0,勵 磁指令運算模塊的輸入量m經過一個具有上限的單調遞增函數(shù)（即勵磁指令運算模塊），如 圖4所示的斜坡函數(shù)y = k*x，運算輸出值經過q軸電流PI調節(jié)器，控制逆變模塊輸出無功 分量。其中所述的勵磁指令運算模塊的輸入量m(即斜坡函數(shù)中的X)為變壓器的空載電流 I?。所述的勵磁指令運算模塊的輸入量m也可以如圖3所示，采用三相電網(wǎng)電壓矢量的模 與變壓器的空載電流。
[0061] 本發(fā)明的并網(wǎng)控制過程如圖1、2所示，電壓、電流檢測模塊對變壓器輸出的電流 與電網(wǎng)電壓進行檢測，檢測得到的輸出電流i a、ib、i。經abc/dq變換模塊變換后得到旋轉坐 標下d軸電流PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié)器的反饋信號id、iq，將參考信號與反饋信號進 行比較，得到比較電流值，實現(xiàn)d軸電流環(huán)路、q軸電流環(huán)路的解耦控制，此外，d軸電流環(huán) 路中再加入由電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出的電壓補償電流。然后經dq/ α β變換，α β/abc變換，由PWM信號發(fā)生器模塊進行脈寬調制，輸出PWM信號，控制逆變 模塊輸出交流電壓對變壓器進行勵磁。
[0062] 在上述變壓器預勵磁控制過程中，控制逆變模塊的輸出電流從〇逐漸增大，光伏 并網(wǎng)逆變器的輸出電壓隨著對應的勵磁電流增大也從0逐漸增大，且相位與電網(wǎng)電壓相位 始終保持一致，逐步對變壓器進行預勵磁，當逆變模塊輸出電流即變壓器的勵磁電流增大 到變壓器空載電流等幅值時，逆變器輸出電壓與電網(wǎng)也達到一致，此時保持逆變器恒定該 輸出電壓信號輸出；直至在整個離網(wǎng)獨立運行過程中直流信號檢測模塊檢測的直流母線電 壓始終保持在最低運行直流母線電壓點之上并保持一段時間t。
[0063]電壓、電流檢測模塊（見圖1)主要完成并網(wǎng)點三相電壓信號及并網(wǎng)逆變器輸出電 流信號的采集，并將所述的電壓、電流信號傳送給鎖相環(huán)PLL模塊、電壓偏差計算及電壓補 償控制單元。
[0064]鎖相環(huán)PLL模塊計算并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相位及電壓幅值，如圖6所示。將電 壓相位彳曰息和幅值彳目息發(fā)送給電壓偏差計算及電壓補償控制單元、電流預處理單元。
[0065]

【權利要求】
1. 一種帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器，其特征在于，包括： 輸入模塊，用于向逆變控制單兀輸送輸入量； 直流電源，所述直流電源用于給逆變模塊提供直流側電壓； 變壓器，所述變壓器用于將逆變模塊的交流輸出端與電網(wǎng)進行隔離； 電壓電流檢測模塊，所述電壓電流檢測模塊用于并網(wǎng)點三相電壓信號及并網(wǎng)逆變器輸 出電流信號的采集，并將檢測到的電壓信號、電流信號進行處理，然后將處理后的電壓信號 發(fā)送給電壓偏差計算及電壓補償控制單元；同時將處理后的電流信號發(fā)送給逆變控制單 元； 電壓偏差計算及電壓補償控制單元，所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元用于根據(jù) 電壓電流檢測模塊發(fā)送的處理后的電壓信號計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償電流 傳送給逆變控制單元； 逆變控制單元，所述逆變控制單元用于根據(jù)輸入模塊輸入的輸入量、電壓偏差計算及 電壓補償控制單元輸入的電壓補償電流以及電壓電流檢測模塊輸送的處理后的電流信號 得到控制信號，并將該控制信號發(fā)送給逆變模塊； 逆變模塊，所述逆變模塊用于根據(jù)直流電源提供的直流側電壓和逆變控制單元發(fā)送的 控制信號輸出無功分量對變壓器進行預勵磁或加載。
2. 根據(jù)權利要求1所述的帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器，其特征在于：所 述電壓電流檢測模塊包括abc/dq變換模塊和鎖相環(huán)PLL模塊； 所述abc/dq變換模塊用于根據(jù)檢測得到的電流變換后得到旋轉坐標下d軸電流PI調 節(jié)器、q軸電流PI調節(jié)器的反饋信號id、iq ; 所述鎖相環(huán)PLL模塊用于根據(jù)采集到的電壓信號計算并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相位及 電壓幅值，并將計算得到的并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)點電壓相位及電壓幅值發(fā)送給電壓偏差計算及 電壓補償控制單元；而所述電壓偏差計算及電壓補償控制單元根據(jù)鎖相環(huán)PLL模塊發(fā)送的 電壓相位及電壓幅值計算得到電壓補償電流，并將該電壓補償電流傳送給d軸電流PI調節(jié) 器； 所述逆變控制單元包括勵磁指令運算模塊、d軸電流PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié)器、 dq/α β變換模塊、α β/abc變換模塊、PWM信號發(fā)生器；所述dq/α β變換模塊、α β/abc 變換模塊、PWM信號發(fā)生器依次連接在一起，同時所述d軸電流PI調節(jié)器、q軸電流PI調節(jié) 器并聯(lián)在dq/α β變換模塊的輸入端上，而所述勵磁指令運算模塊與q軸電流PI調節(jié)器輸 入端連接，同時所述勵磁指令運算模塊與輸入模塊連接； 所述勵磁指令運算模塊，用于接收輸入模塊輸入的輸入量，并根據(jù)該輸入量得到一個 輸出量，并將該輸出量作為q軸電流PI調節(jié)器的第一參考信號，同時產生d軸電流PI調節(jié) 器的無功參考電流； 所述d軸電流PI調節(jié)器根據(jù)無功參考電流、電壓偏差計算及電壓補償控制單元傳送的 電壓補償電流、以及abc/dq變換模塊傳送的反饋信號id得到d軸電流PI調節(jié)參數(shù)，并將 該d軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/ α β變換模塊； 所述q軸電流PI調節(jié)器用于根據(jù)第一參考信號、以及abc/dq變換模塊傳送的反饋信 號iq得到q軸電流PI調節(jié)參數(shù)，并將該q軸電流PI調節(jié)參數(shù)傳遞給dq/ α β變換模塊； 所述d軸電流PI調節(jié)參數(shù)、q軸電流PI調節(jié)參數(shù)依次經過dq/ α β變換模塊、α β / abc變換模塊，得到的變換信號發(fā)送給PWM信號發(fā)生器； 所述PWM信號發(fā)生器根據(jù)變換信號進行脈寬調制，輸出PWM信號給逆變模塊。
3. 根據(jù)權利要求2所述的帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器，其特征在于：所 述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變壓器的空載電流和電網(wǎng)電 壓矢量的模。
4. 一種基于權利要求3所述的帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器的無縫并網(wǎng) 控制方法，其特征在于：并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)前，逆變控制單元通過勵磁指令運算模塊的第一參 考信號和無功參考電流控制逆變模塊輸出無功分量對輸出側的隔離變壓器進行預勵磁，預 勵磁完成后再并網(wǎng)，此時無功參考電流的電流為〇 ;并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后，通過電壓偏差計算 及電壓補償控制單元輸出電壓補償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制 并網(wǎng)逆變器吸收或者發(fā)出無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內，進而實現(xiàn)并 網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器的無縫并網(wǎng)控 制方法，其特征在于：所述并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)后使并網(wǎng)點電壓恢復至電壓偏差范圍以內的方 法： 當并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓跌落時，電壓偏差計算及電壓補償控制單元輸出電壓補償電流 與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng)逆變器發(fā)出無功電流，使并網(wǎng)點電 壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無縫并網(wǎng)； 當其并網(wǎng)點電壓出現(xiàn)電壓升高超出電網(wǎng)規(guī)范對電壓偏差的限制時，電壓偏差計算及電 壓補償控制單元輸出電壓補償電流與無功參考電流疊加得到新的無功參考電流，控制并網(wǎng) 逆變器吸收無功電流，使并網(wǎng)點電壓恢復至正常電壓范圍，進而實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的安全無 縫并網(wǎng)。
6. 根據(jù)根據(jù)權利要求5所述的帶并網(wǎng)點動態(tài)電壓補償?shù)臒o縫并網(wǎng)逆變器的無縫并網(wǎng) 控制方法，其特征在于：所述輸入模塊的輸入量為變壓器的空載電流，或者所述輸入量為變 壓器的空載電流和電網(wǎng)電壓矢量的模。
【文檔編號】H02J3/38GK104300581SQ201410605079
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】余海濤, 張笑薇 申請人:東南大學