一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置与流程

本发明涉及电力系统领域，更具体的，涉及一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置。

背景技术：

1、目前，光伏逆变器、风电变流器、储能pcs(power conversion system，功率转换系统)、svg(static var generator，静止无功发生器)和pfc(power factor correction，功率因子矫正)设备等电力电子设备大量接入电力系统。在本发明中，上述设备被统称为并网装置。通常，这类并网装置的桥臂输出端会连接交流滤波网络，从而实现能量交换过程中设备输入输出电压的稳定。因此，交流侧滤波电感是这类设备中非常重要的元件。

2、另一方面，软磁材料具有高的饱和磁通密度、低的矫顽力、低的铁损等特点，能够适应这类交流并网设备高频化、高效率和高功率密度的发展趋势。目前，滤波电感的磁芯普遍采用软磁材料。这类电感更易饱和，电感值不恒定，呈现通流小时感量大而通流大时感量小的特点。这样的特点使得设备在低功率运行时，电流纹波更小，电流总谐波畸变率(totalharmonic distortion，thd)更低；高功率运行时电流动态响应更快。但是，这类软磁材料的非线性特征也会使得这类并网设备在控制过程中的逻辑更加复杂。当并网设备处于高功率运行状态时，输出电流的thd将大幅降低，恒定参数的控制器很难取得理想的控制效果。

3、针对上述问题，本发明提供了一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置，通过建立电感电流与瞬时响应参数之间的一一对应关系，在pwm信号特征超范围时通过调节瞬态响应参数改变并网装置的控制方式。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，方法包括以下步骤：步骤1，基于并网装置中可调电感的取值范围，构建并网装置中电感电流输出值与并网装置瞬时响应参数之间的关联关系；步骤2，对pwm调制信号进行实时监控，采集电感电流输出值，并基于关联关系更新瞬时响应参数；步骤3，根据更新后的瞬时响应参数，对并网装置进行控制，以输出更新后的pwm调制信号。

4、优选的，电感电流输出值与并网装置瞬时响应参数之间的关联关系基于可调电感的当前电感值确定。

5、优选的，电感电流输出值与可调电感的当前电感值之间的关联关系，基于构成可调电感的软磁材料的特征获取；可调电感的当前电感值l与瞬时响应参数k之间的关联关系为ts为pwm调制信号的周期。

6、优选的，利用计数器对pwm载波锯齿波进行计时；并且，当pwm载波锯齿波下溢时，采集电感电流输出值；当pwm载波锯齿波上溢时，对pwm调制信号进行更新。

7、优选的，pwm调制信号的获取方式为：步骤3.1，将有功参考电流无功参考电流进行坐标转换，以获得三相参考电流和步骤3.2，求解三相参考电流和与三相实时电流ia、ib和ic之差，并乘以所述瞬时响应参数，以获取三相反馈调节量；步骤3.3，将三相反馈调节量与三相实时电压ua、ub和uc相加，生成待调节的三相参考电压。

8、优选的，方法基于待调节的三相参考电压的大小生成pwm调制信号。

9、本发明第二方面，涉及一种并网装置，装置包括控制器，控制器用于实现本发明第一方面的基于可调电感值的控制方法中的步骤。

10、优选的，控制器包括坐标转换单元、减法器、瞬时响应单元、加法器和pwm单元；其中，坐标转换单元，用于将有功参考电流无功参考电流进行坐标转换，以获得三相参考电流和并将其输出至减法器中；减法器，第一输入端与坐标转换单元的输出端连接，另一端接入三相实时电流ia、ib和ic，用于求解三相参考电流和与三相实时电流ia、ib和ic之差，并乘以瞬时响应参数，以获取三相反馈调节量并将其输出至瞬时响应单元中；瞬时响应单元，输入端与减法器的输出端连接，输出端与加法器的第一输入端连接，用于求解三相参考电流和与三相实时电流ia、ib和ic之差，并乘以瞬时响应参数，以获取三相反馈调节量；加法器的第二输入端与三相实时电压ua、ub和uc连接，用于将三相反馈调节量与三相实时电压ua、ub和uc相加，生成待调节的三相参考电压，并通过输出端与pwm单元的输入端连接；pwm单元，用于基于待调节的三相参考电压的大小生成pwm调制信号。

11、优选的，瞬时响应单元还包括控制端，控制端接收来自pwm单元输出端的反馈，并对pwm调制信号的特征值进行提取和判定，以实现瞬时响应参数的生成。本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置，能够建立电感电流与瞬时响应参数之间的一一对应关系，并在pwm信号特征超范围时通过调节瞬态响应参数改变并网装置的控制方式。本发明控制方法精确，充分避免了电流变化时滤波电感的特性变化对控制过程造成的误差，确保了pwm调制的准确性。

技术特征：

1.一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2中所述的一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于：

4.根据权利要求3中所述的一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求4中所述的一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于：

6.根据权利要求5中所述的一种并网装置中基于可调电感值的控制方法，其特征在于：

7.一种并网装置，其特征在于：

8.根据权利要求7中所述的一种并网装置，其特征在于：

9.根据权利要求8中所述的一种并网装置，其特征在于：

技术总结
一种并网装置中基于可调电感值的控制方法及并网装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，基于所述并网装置中可调电感的取值范围，构建所述并网装置中电感电流输出值与所述并网装置瞬时响应参数之间的关联关系；步骤2，对PWM调制信号进行实时监控，采集所述电感电流输出值，并基于所述关联关系更新所述瞬时响应参数；步骤3，根据更新后的所述瞬时响应参数，对所述并网装置进行控制，以输出更新后的PWM调制信号。本发明控制方法精确，充分避免了电流变化时滤波电感的特性变化对控制过程造成的误差，确保了PWM调制的准确性。

技术研发人员：朱辉,于华龙,董志然,梅红明,任建功,刘树,操丰梅
受保护的技术使用者：北京四方继保自动化股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15