1.本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种逆变器及其并网调控方法。
背景技术:2.电压源型逆变器是新能源发电与分布式发电电网系统的重要接口,其拓扑结构和控制均是按照使用场景为强电网进行设计的。
3.当电压源型逆变器并入弱电网系统时,由于与强电网系统相比,弱电网系统的电网阻抗较大,所以电压源型逆变器的阻抗会与弱电网系统的电网阻抗相互影响,从而在电压源型逆变器的并网电流中出现振荡,进而影响电压源型逆变器在弱电网系统下的稳定运行。
4.因此,在电压源型逆变器并入弱电网系统时,如何抑制逆变器的并网电流中的振荡,是亟待解决的技术问题。
技术实现要素:5.有鉴于此,本发明提供了一种逆变器及其并网调控方法,以在电压源型逆变器并入弱电网系统时,抑制逆变器的并网电流中的振荡。
6.为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
7.本技术一方面提供一种逆变器的并网调控方法,应用于所述逆变器中的控制器,所述逆变器为电压源型逆变器且所述逆变器并入电网系统;所述逆变器的并网调控方法,包括:
8.s110、判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡;
9.若所述并网电流出现振荡,则执行步骤s110;
10.s120、降低所述控制器中电流控制环路的当前环路增益。
11.可选的,步骤s120,包括:
12.s210、降低所述当前环路增益至预设增益;
13.所述预设增益为使所述逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零的所述电流控制环路的环路增益。
14.可选的,在步骤s210之后,还包括:
15.s310、判断所述并网电流是否出现振荡;
16.若所述并网电流出现振荡,则执行步骤s320;
17.s320、对所述逆变器进行电流保护。
18.可选的,若所述并网电流未出现振荡,则依次执行步骤s330和步骤s340;
19.s330、在第一预设时间后,历经第二预设时间,将所述当前环路增益恢复为初始环路增益;
20.s340、在步骤s330的执行过程中,实时判断所述并网电流是否出现振荡;
21.若所述并网电流出现振荡,则返回执行步骤210;
22.若所述并网电流未出现振荡,则继续步骤s330。
23.可选的,判断所述逆变器的并网电流是否出现振荡,包括:
24.s410、判断在所述并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值是否超过预设幅值;
25.若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值超过所述预设幅值,则执行步骤s420;
26.s420、判定所述并网电流出现振荡;
27.若在所述并网电流中频率在所述预设范围内的分量的幅值未超过所述预设幅值,则执行步骤s430;
28.s430、判定所述并网电流未出现振荡。
29.可选的,所述预设范围的上限小于所述逆变器中各逆变开关的开关频率的一半且大于所述逆变器的闭环传递函数的闭环极点所对应的频率;
30.所述预设范围的下限小于所述逆变器的初始控制带宽且大于所述电网系统的工频。
31.本技术另一方面提供一种电压源型逆变器,包括:电压源型逆变拓扑和控制器;其中:
32.所述电压源型逆变拓扑的直流侧作为所述电压源型逆变器的直流侧,所述电压源型逆变拓扑的交流侧与电网系统相连;
33.所述控制器分别与所述电压源型逆变拓扑中的各逆变开关的控制端相连,所述控制器用于根据采样得到的所述电压源型逆变拓扑的并网电流,通过电流控制环路对各所述逆变开关的驱动信号进行调控,并采用如本技术上一方面任一项所述的逆变器的并网调控方法,通过并网调控环路,对所述电流控制环路的当前环路增益进行调控。
34.可选的,所述并网调控环路,包括:带通滤波器、滞环比较器;其中:
35.所述带通滤波器的输出端与所述滞环比较器的相应输入端相连,所述滞环比较器的输出作用于所述电流控制环路;
36.所述带通滤波器和所述滞环比较器联合执行如权利要求1、2或者4至7任一项所述的逆变器的并网调控方法。
37.可选的,所述并网调控环路,还包括:比较器;其中:
38.所述带通滤波器的输出端还与所述比较器的相应输入端相连,所述比较器的输出作用于所述电压源型逆变拓扑;
39.所述比较器用于执行如权利要求3所述的逆变器的并网调控方法。
40.可选的,当所述电流控制环路包括增益环节时,所述控制器用于通过所述并网调控环路,直接调控所述增益环节。
41.可选的,所述增益环节,包括比例调节环节、积分调节环节和微分调节环节中的至少一种。
42.由上述技术方案可知,本发明提供了一种逆变器的并网调控方法,应用于逆变器中的控制器,逆变器为电压源型逆变器且逆变器并入电网系统。在该并网调控方法中,判断逆变器的并网电流是否出现振荡,若逆变器的并网电流出现振荡,则降低控制器中电流控制环路的当前环路增益。由于电压源型逆变器只有并入弱电网系统时才会使得并网电流中
出现振荡,所以并网电流出现振荡表明电压源型逆变器并入弱电网系统;又由于电网系统为弱电网系统时,逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部随着开环增益的减小而减小,而降低电流控制环路的当前环路增益可以降低开环增益,所以在电网系统为弱电网系统时,通过降低电流控制环路的当前环路增益,可以降低逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部,从而可以抑制并网电流中的振荡;因此本技术提供的逆变器的并网调控方法可以在电压源型逆变器并入弱电网系统时,抑制逆变器的并网电流中的振荡。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
44.图1为电压源型逆变器01与电网系统的并网示意图;
45.图2为电压源型逆变器01中电流控制环路03的控制模型示意图;
46.图3为电流控制环路03的控制框图;
47.图4为电压源型逆变器01的逆变电压到电压源型逆变器01的并网电流之间的控制框图;
48.图5为图3和图4所示控制框图结合后的控制框图;
49.图6a和图6b为电压源型逆变器01并入强电网系统时,电压源型逆变器01的整体控制框图的波特图;
50.图6c为电压源型逆变器01并入强电网系统时,电压源型逆变器01的整体控制框图的根轨迹图;
51.图7a和图7b为电压源型逆变器01并入弱电网系统时,电压源型逆变器01的整体控制框图的波特图;
52.图7c为电压源型逆变器01并入弱电网系统时,电压源型逆变器01的整体控制框图的根轨迹图;
53.图8-图10分别为本技术实施例提供的逆变器的并网调控方法的三种实施方式的流程示意图;
54.图11为本技术实施例提供的判断逆变器的并网电流是否出现振荡的一种实施方式的流程示意图;
55.图12-图14分别为本技术实施例提供的电压源型逆变器的三种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
56.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
57.在本技术中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与
另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
58.以图1为例分别对电压源型逆变器01并入强电网系统和并入弱电网系统的区别进行说明,具体如下所述:
59.当电压源型逆变器01所并入的电网系统02为强电网系统时,即图1中的电网系统02为强电网系统时,图中l2的电感值远小于图中l1的电感值,因此此时谐振频率由l2和c共同决定,并且此时谐振频率较大,即此时在电压源型逆变器01的并网电流中不易出现振荡,从而将控制带宽设置的较高也不会对电网系统02的稳定性造成影响。
60.当电压源型逆变器01所并入的电网系统02为弱电网系统时,即图1中的电网系统02为弱电网系统时,图中l2和r均较大,并且l2的电感值与l1的电感值处于同一数量级,甚至l2的电感值处于更高的数量级,因此此时谐振频率由l1、l2和c共同决定,并且此时谐振频率较小,一般远低于开关频率,即此时在电压源型逆变器01的并网电流中极易出现振荡,从而对电网系统02的稳定性造成影响。
61.下面通过根轨迹分析方式,分别对并入强电网系统和并入弱电网系统的两种情况进行分析,以便验证上述情况。
62.首先介绍一下,在电压源型逆变器01的控制器中,包括电流控制环路03,其为根据电压源型逆变器01的理论并网电流与电压源型逆变器01的并网电流之间的误差对电压源型逆变器01的逆变电压v
inv
进行调节的控制环路;其控制模型如图2所示,具体说明如下所述:
63.电流控制环路03包括两个输入、一个输出,一个输入为电压源型逆变器01的并网电流i2、另一个输入为电压源型逆变器01的理论并网电流的幅值im、输出为电压源型逆变器01的逆变电压v
inv
;
64.电流控制环路03,包括:电流采样环节、电压采样环节、pll(phase locked loop,锁相环)、增益环节,延时环节以及pwm生成器。
65.其中,hi为电流采样系数,通过电流采样环节得到电压源型逆变器01的并网电流i2;hv为电压采样系数,通过电压采样环节和pll得到电网电压相位cosθ;i
ref
为电压源型逆变器01的理论并网电流;δi为电压源型逆变器01的理论并网电流与电压源型逆变器01的并网电流之间的误差,δi=i
ref-i2;gi为增益环节的补偿器,fi为延时环节的延时函数;pwm生成器通过将自身输入与三角载波相比较生成相应占空比的驱动信号,以驱动电压源型逆变器01中的各逆变开关,生成相应的逆变电压v
inv
。
66.具体而言,gi=kp+ki/s,kp为比例系数,ki为积分系数;具体而言,gi=kp+ki/s,kp为比例系数,ki为积分系数;ts为延时时间。
67.因此,根据电压源型逆变器01的控制模块提取出电压源型逆变器01的控制框图如图3所示,其中,k
pwm
为pwm生成器的输入与逆变电压的对应函数。
68.之后,介绍一下电压源型逆变器01的逆变电压到电压源型逆变器01的并网电流之间的控制框图,其具体如图4所示,其中,v
inv
为逆变电压,vg为电网系统的电压,vc为电容c两端的电压;在该控制中,电压源型逆变器01的并网电流i2相对于电压源型逆变器01的逆变电压之间的传递函数为:
[0069][0070]
此时,将两者结合后的控制框图如图5所示;另外,电压源型逆变器01的理论并网电流的幅值im由电压源型逆变器01的电压外环提供,因此进一步可以得到电压源型逆变器01直流侧的直流电压vdc到电压源型逆变器01的并网电流i2之间的控制框图,即关于电压源型逆变器01输入与输出之间的整体控制框图。
[0071]
需要说明的是,电压外环已是比较成熟的技术,并且在本专利中并未对其进行调控,因此不再展开对其进行详细说明并且不再具体展示其控制框图,从而也没有对电压源型逆变器01的整体控制框图进行展示,不过可以参考图5所示的控制框图。
[0072]
由此可以得到,电压源型逆变器01的并网电流i2相对于电压源型逆变器01直流侧的直流电压的闭环传递函数和开环传递函数,因此便可以对电压源型逆变器01的整体控制框图进行根轨迹分析。
[0073]
下面以l1=800μh、c=8μf、ts=1/32000、hi=0.016、vdc=400v为例对电压源型逆变器01并入强电网系统和并入弱电网系统的两种情况进行分析。
[0074]
当并入强电网系统时,l2=1μh,电压源型逆变器01在初始设计时,增益环节的kp=1、ki=5000,在此参数下,环路的截止频率为9.15rad/s,即1.46khz,相位裕量为226
°‑
180
°
=46
°
;此时,电压源型逆变器01的整体控制框图的波特图如图6a和图6b所示,电压源型逆变器01的整体控制框图的根轨迹图如图6c所示;由图6a-图6c观察到:此时电压源型逆变器01的闭环传递函数的闭环极点为共轭双极点,但共轭双极点所处的频率较高,因此不会对电压源型逆变器01的控制带宽产生影响。
[0075]
当并入弱电网系统时,l2=100μh、r=0.2ohm,若增益环节仍保持kp=1、ki=5000,则此时电压源型逆变器01的整体控制框图的波特图如图7a和图7b所示,电压源型逆变器01的整体控制框图的根轨迹图如图7c所示;由图7a、图7b观察到:在35krad/s,即5.6khz处,存在共轭双极点,谐振峰处增益大于1且相位穿越180度,此时系统不稳定;由图7c观察到:当k值大于临界值时,电压源型逆变器01的闭环传递函数的闭环极点均位于虚轴的右侧且对应的振荡频率在共轭极点所对应频率的附近,电压源型逆变器01的并网电流会在此频率下产生发散的振荡。
[0076]
由上述可知,当电压源型逆变器01并入弱电网系统时,电压源型逆变器01的并网电流中会出现振荡,从而影响电网系统02的稳定运行。
[0077]
为了在电压源型逆变器并入弱电网系统时,抑制逆变器的并网电流中的振荡,本技术实施例提供一种逆变器的并网调控方法,该并网调控方法应用于逆变器中的控制器,逆变器为电压源型逆变器且逆变器并入电网系统。该并网调控方法的具体流程如图8所示,具体包括以下步骤:
[0078]
s110、判断逆变器的并网电流是否出现振荡。
[0079]
若逆变器的并网电流出现振荡,则执行步骤s120;若逆变器的并网电流未出现振
荡,则返回执行步骤s110。
[0080]
在实际应用中,当电压源型逆变器并入强电网系统时,在该逆变器的并网电流中并不会出现振荡,当电压源型逆变器并入弱电网系统时,在该逆变器的并网电流中会出现振荡,因此,当可以利用逆变器的并网电流是否出现振荡来判断逆变器所并入的电网系统是强电网系统还是弱电网系统。
[0081]
s120、降低控制器中电流控制环路的当前环路增益。
[0082]
其中,电流控制环路是逆变器中的控制器原有的控制环路,其控制框图已在上述进行详细说明,此处不再赘述。
[0083]
由逆变器的整体控制框图可知,当电流控制环路的当前环路增益增加时,逆变器的开环传递函数的开环增益增加,当电流控制环路的当前环路增益降低时,逆变器的开环传递函数的开环增益降低。
[0084]
由图7c可知,当电压源型逆变器并入弱电网系统时,逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部随着开环增益的增大而增大,因此降低开环增益即可降低逆变器的闭环传递函数的闭环极点的实部。
[0085]
综上所述,降低电流控制环路的当前环路增益可以降低闭环极点的实部,从而可以抑制逆变器的并网电流中的振荡;因此本技术提供的逆变器的并网调控方法可以在电压源型逆变器并入弱电网系统时,抑制逆变器的并网电流中的振荡。
[0086]
需要说明的是,在实际应用中,降低电流控制环路的当前环路增益的方式有很多,此处不做具体限定并且不再一一赘述,可视具体情况而定,均在本技术的保护范围内;例如,当电流控制环路中设置有pi调节等增益环节时,可以通过同比例减小比例系数和积分系数来实现当前环路增益的降低,当然,也可以通过减小比例系数或积分系数来实现当前环路增益的降低。
[0087]
本技术另一实施例提供步骤s120的一种具体实施方式,其具体流程如图9所示,包括以下步骤:
[0088]
s210、降低电流控制环路的当前环路增益至预设增益。
[0089]
其中,预设增益为使逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零的电流控制环路的环路增益;逆变器的闭环传递函数已在上述进行详细说明,此处不再赘述。
[0090]
由图7c可知,当开环增益的等于阈值时,在开环增益小于此阈值的范围内,闭环极点的实部均小于零,即逆变器的并网电流中未出现振荡,因此将开关增益降低至此阈值之下即可在电压源型逆变器并入弱电网系统时,保证电压源型逆变器的稳定运行。
[0091]
由上述可知,降低电流控制环路的当前环路增益即可降低开环增益,因此,将电流控制环路的当前环路增益至预设增益,即可在电压源型逆变器并入弱电网系统时,保证弱电网系统稳定运行;从而预设增益即为使逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零的电流控制环路的环路增益。
[0092]
在实际应用中,预设增益是根据逆变器的电气参数预先设定的,具体是参考逆变器中整体控制的根轨迹进行设定,可以适用于现有技术中大部分逆变器的电流控制环路;此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内。
[0093]
由此可知,当电流控制环路的当前环路增益降低至预设增益时,逆变器的闭环传递函数的全部闭环极点的实部均小于零,因此可以消除逆变器的并网电流中的振荡,从而
可以实现逆变器所并入的电网系统的稳定运行。
[0094]
本技术另一实施例提供逆变器的并网调控方法的另一种实施方式,其具体流程如图10所示,在步骤s210之后,还包括以下步骤:
[0095]
s310、判断逆变器的并网电流是否出现振荡。
[0096]
若逆变器的并网电流出现振荡,则执行步骤s320;若逆变器的并网电流未出现振荡,则依次执行步骤s330和步骤s340。
[0097]
由于通常情况下电网系统不会频繁切换,所以在步骤s210之后,即便逆变器的并网电流出现振荡,也不会是电网系统由弱电网系统恢复为强电网系统导致的,因此,步骤s310的目的不再是判断电网系统是强电网系统,还是弱电网系统。
[0098]
另外,由上述可知,预设增益适用于现有技术中大部分逆变器的电流控制环路,因此仍然存在特殊情况,比如,感抗特别大的情况;在特殊情况下,步骤s210无法消除逆变器的并网电流中的振荡,因此,本实施例在步骤s210之后再次进行逆变器的并网电流是否出现振荡的判断,以验证是否发生上述特殊情况。
[0099]
s320、对逆变器进行电流保护。
[0100]
当发生上述特殊情况时,可能导致逆变器发生电力事故,因此在发生上述特殊情况时,对逆变器进行电流保护,以避免电力事故的发生,并提高逆变器的安全性。
[0101]
s330、在第一预设时间后,历经第二预设时间,将电流控制环路的当前环路增益恢复为初始环路增益。
[0102]
其中,初始环路增益是电流控制环路初始时的环路增益,即电流控制环路的初始状态;在实际应用中,由于电压源型逆变器的控制是按照使用场景为强电网系统进行设计的,所以初始环路增益是按照使用场景为强电网系统进行设计的。
[0103]
因此,将电流控制环路的当前环路增益调节为初始环路增益,可以使得逆变器可以在自身并入强电强系统时保持自身稳定运行。
[0104]
其中,第一预设时间指的是并入弱电网系统的逆变器恢复稳定运行后,预测的电网系统由弱电网系统恢复为强电网系统所间隔的时间,即以预测的方式,来确定电网系统是否切换,即是否由弱电网系统恢复为强电网系统。
[0105]
在实际应用中,第一预设时间是根据经验预先设定的;通常情况下,电网系统不会频繁发生变化,因此第一预设时间通常设定为较大值,即在弱电网系统恢复稳定运行后,需要等待较长时间,电网系统才会恢复为强电网系统。
[0106]
其中,第二预设时间是电流控制环路由当前增益恢复为初始环路增益的时间,即通过第二预设时间,可以限制电流控制环路由当前环路增益恢复为初始环路增益的速度,以便可以缓慢地将电流控制环路的当前增益恢复为初始环路增益;第二预设时间是根据实际情况预先设定的时间值,此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内。
[0107]
s340、在步骤s330的执行过程中,实时判断是否出现振荡。
[0108]
若逆变器的并网电流出现振荡,则返回执行步骤s210;若逆变器的并网电流未出现振荡,则继续执行步骤s330。
[0109]
当判断出逆变器的并网电流出现振荡时,表明在第一预设时间后,电网系统并未由弱电网系统恢复为强电网系统,因此,需要重新执行步骤s120,以使逆变器重新恢复稳定。
[0110]
在本实施例中,由于通过预测的方式来确定电网系统是否由弱电网系统恢复为强电网系统,所以不能直接将电流控制环路的当前增益恢复为初始环路增益,而是试探性的,缓慢将电流控制环路的当前增益恢复为初始环路增益,以便可以随时停止,即降低逆变器的并网电流中的振荡对逆变器自身的影响。
[0111]
在现有技术中,通过研究发现,电流控制环路中的锁相环的参数与逆变器所并入的电网系统稳定性有紧密联系;相频域下的阻抗框图反映出锁相环在逆变器的阻抗中引入负电阻特性,并且锁相环带宽越大,负电阻的频率范围越大,产生振荡的风险越高;由此可知,通过降低锁相环的带宽能有效避免振荡的产生,从而可以保证电网系统的稳定运行;但是,如此一来,逆变器的动态响应能力降低,即为保证电网系统的稳定,需要牺牲逆变器的动态响应能力。
[0112]
在本技术中,当逆变器的并网电流中出现振荡时,通过降低控制器中电流控制环路的当前环路增益,即使得逆变器的动态响应能力降低,因此当逆变器的并网电流中出现振荡时,以牺牲逆变器的动态响应能力来提高逆变器的稳定性;当逆变器的并网电流中未出现振荡时,通过在第一预设时间后,历经第二预设时间,将电流控制环路的当前环路增益恢复为初始环路增益,即使得逆变器的动态响应能力得到恢复,因此当逆变器的并网电流中未出现振荡时,保证了逆变器的动态相应能力;综上所述,本技术提供的并网调控方法可以在电网系统的稳定性和逆变器的动态响应能力这两方面进行兼顾,改善了上述现有技术方案中的缺点。
[0113]
值得说明的是,在现有技术中还可以通过增加电网系统的阻尼和改变逆变器的阻抗来保证电压源型逆变器在并入弱电网系统后的稳定运行;但是,这些方法需要对控制结构或者控制参数进行重新设计,而在本技术中,仅增加了对逆变器的并网电流中振荡的判断以及对电流控制环路的当前环路增益的调节,这些仅需要增加简单的控制结构,并不需要对原有的控制结构或控制参数进行重新设计,因此降低了实现成本,即可以以更低的成本实现电网系统稳定运行的目的。
[0114]
本技术另一实施例提供判断逆变器的并网电流是否出现振荡的一种具体实施方式,其具体流程如图11所示,包括以下步骤:
[0115]
s410、根据采样到的逆变器的并网电流,判断在并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值是否超过预设幅值。
[0116]
若在逆变器的并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值超过预设幅值,则执行步骤s220;若在逆变器的并网电流中频率在预设范围内的分量的幅值未超过预设幅值,则执行步骤s230。
[0117]
其中,预设范围是预先根据经验设定的频率范围,此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内;其目的是:滤除逆变器的并网电流中频率与振荡频率相差较大的分量。
[0118]
由于通常情况下,振荡频率一般为逆变器中逆变开关的开关频率的十分之一至五分之一并且振荡通常出现在逆变器的闭环传递函数的闭环极点附近,所以设定预设范围的上限小于逆变器中各逆变开关的开关频率的一半且大于逆变器的闭环传递函数的闭环极点所对应的频率。
[0119]
由于通常情况下振荡频率接近逆变器的初始控制带宽,所以设定预设范围的下限小于逆变器的初始控制带宽,另外由于需要滤除电网频率的干扰,所以设定预设范围的下
限大于电网系统的工频。
[0120]
其中,预设幅值是预先根据经验设定的幅值,此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内;其目的是:滤除筛选结果中的非振荡分量,以判断并网电流中是否存在振荡。
[0121]
s420、判定逆变器的并网电流出现振荡。
[0122]
s430、判定逆变器的并网电流未出现振荡。
[0123]
上述仅为判断逆变器的并网电流是否出现振荡的一种实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本技术的保护范围内。
[0124]
本技术另一实施例提供一种电压源型逆变器,其具体结构如图12所示,具体包括:电压源型逆变拓扑100和控制器200;其具体的连接关系如下所述:
[0125]
电压源型逆变拓扑100的直流侧作为电压源型逆变器的直流侧,电压源型逆变拓扑100的交流侧与电网系统02相连;控制器200分别与电压源型逆变拓扑100中的各逆变开关的控制端相连。
[0126]
在工作中,控制器200根据采样得到的电压源型逆变拓扑100的并网电流,通过电流控制环路03对各逆变开关的驱动信号进行调控;并且,控制器200还采用如上述实施例提供的逆变器的并网调控方法,通过并网调控环路04,对电流控制环路03的当前环路增益进行调控。
[0127]
在本实施例中,通过在控制器200中,增设并网调控环路04使得控制器200可以对电流控制环路03进行调控,从而可以在电压源型逆变器并入弱电网系统时,保证电网系统02的稳定运行。
[0128]
本实施例提供并网调控环路04的一种具体实施方式,其具体结构如图13所示,具体包括:带通滤波器11和滞环比较器12;其具体的连接关系如下所述:
[0129]
带通滤波器11的输入端接收电压源型逆变器的并网电流,带通滤波器11的输出端与滞环比较器12的相应输入端相连;滞环比较器12的输出作用于电流控制环路03。
[0130]
可选的,当电流控制环路03包括增益环节时,滞环比较器12的输出作用于电流控制环路03中的增益环节;在实际应用中,包括但不限于此,此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内。
[0131]
可选的,增益环节可以包括比例调节环节、积分调节环节和微分调节环节中的至少一种;在实际应用中,包括但不限于此,此处不做具体限定,均在本技术的保护范围内。
[0132]
其工作原理如下所述:
[0133]
带通滤波器11从并网电流中滤出频率在预设范围内的分量,并将滤出的分量输入到滞环比较器12中,由滞环比较器12对上述结果进行幅值比较,以根据上述结果判断出并网电流中是否出现振荡,具体为:若上述结果中的幅值大于预设幅值,则并网电流中出现振荡,若上述结果中的幅值小于等于预设幅值,则并网电流中未出现振荡。
[0134]
需要说明的是,预设范围和预设幅值的取值已在上述实施例中进行说明,此处不再赘述;具体而言,通过对带通滤波器11进行调控即可实现对预设范围的调整,通过对滞环比较器12的另一输入所接的参考基准进行调整即可实现对预设幅值的调整。
[0135]
当滞环比较器12判断出上述结果的幅值大于预设幅值时,通过输出第一控制信号降低电流控制环路03的当前环路增益;当滞环比较器12判断出上述结果的幅值小于等于预
设幅值时,通过输出第二控制信号,在第一预设时间后,历经第二预设时间,将电流控制环路03的当前环路增益调节为初始环路增益。
[0136]
需要说明的是,降低电流控制环路03的当前环路增益的具体实施方式在上述已进行详细说明,此处不再赘述;在将电流控制环路03的当前环路增益调节为初始环路增益的过程中的具体实施方式已在上述实施例进行详细说明,此处不再赘述。
[0137]
本实施例还提供并网调控环路04的另一种实施方式,其具体结构如图14所示,在上述实施方式的基础上,还包括:比较器13;其中,比较器13的相应输入端与带通滤波器11的输出端相连,比较器13的输出作用于电压源型逆变拓扑。
[0138]
工作时,在降低电流控制环路03的当前环路增益至预设增益后,比较器13对带通滤波器11的结果进行幅值比较,以对电压源型逆变器的并网电流是否出现振荡进行判断,具体为若该并网电流中出现振荡,则比较器13对电压源型逆变拓扑100进行电流保护,即对电压源型逆变器进行电流保护。
[0139]
需要说明的是,在判断出逆变器的并网电流中出现振荡后,对逆变器进行电流保护,已在上述实施例进行详细说明,此处不再赘述。
[0140]
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。