电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法

本发明属于光伏并网，具体涉及一种电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法。

背景技术：

1、随着新能源大规模接入，未来新能源将在电力系统中占据重要的位置。针对高比例新能源电网，新能源电网除了基本的电力传输能力以外，还应具备维持电网稳定功能的相关功能。根据一些电网规范，光伏系统需要在出现低压故障的情况下注入一定的无功功率来实现故障穿越。光伏系统通过光伏并网逆变器与电网进行连接，当电网发生不对称故障时，电网电压和电网电流会产生负序分量，进而造成逆变器输出电流波形畸变且峰值过大、并网点功率波动、直流侧电压不稳等不利影响。因此，逆变器如何安全地进行无功支撑有着重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可靠性高且准确性好的电网不对称故障下光伏并网逆变器的无功支撑方法。

2、本发明提供的这种电网不对称故障下光伏并网逆变器的无功支撑方法，包括如下步骤：

3、s1：提取电网正、负序电压幅值和；

4、s2：以有功功率波动和输出电流限制为限制条件，构建逆变器安全限制公式；

5、s3：依据无功支撑公式计算电网不对称故障时所需正、负序无功电流；

6、s4：构建无功支撑下的逆变器安全限制式；

7、s5：把s1无功电流代入不满足无功支撑时的逆变器安全限制条件公式，若不满足，则根据无功支撑公式中正负序无功电流的权重来分别提供正负序无功电流，给电网提供部分无功支撑；若满足，则根据满足无功支撑时的逆变器安全限制条件公式建立有功功率安全运行区间，在区间内选取正序有功电流，在提供足够的无功支撑的基础上利用剩余容量提供一定的有功功率；

8、s6：光伏电站的boost变换器在常规情况下选用最大功率点跟踪(maximum powerpoint tracking,mppt)控制光伏电站输出功率到逆变器。为了保护逆变器直流侧电压稳定，此时涉及到mppt输出功率p*以及逆变器输出最大功率pmax是否能达到一致的问题。若mppt最大输出功率p*小于逆变器安全区间所能输出最大功率pmax，boost变换器以mppt输出功率曲线与逆变器功率安全运行区间的交线为最高功率输出；若mppt最大输出功率p*大于逆变器所能输出最大功率pmax，降低boost变换器输出功率使其与逆变器有功功率区间的最大功率点重合，此操作为non-mppt控制。

9、有益效果

10、本发明提出了一种电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，在越限时根据权重分配无功电流，达到提供部分无功支撑的目的，在未越限时根据约束建立有功功率安全运行区域，在区域内提供足够的无功支撑并拓展功率输出能力。

技术特征：

1.一种电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其特征在于提取正负序电压幅值，发生不对称故障时，电网电压ug和输出电流i可在αβ坐标上表示为

3.根据权利要求1所述的电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其特征在于步骤2所述的逆变器安全限制式，具体步骤包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明公开了一种电网不对称故障下光伏并网逆变器无功支撑方法，其中方法包括提取电网正、负序电压幅值和以有功功率波动和输出电流限制构建逆变器安全限制式；依据无功支撑公式计算正、负序无功电流；构建无功支撑下的逆变器安全限制式；若不满足无功支撑时的安全限制条件式，根据无功支撑公式中正负序无功电流的权重提供部分无功支撑；若满足则根据此时的安全限制条件式建立有功功率安全运行区间并在区间内选取正序有功电流，提供足够的无功支撑并提供一定的有功功率；运用Non‑MPPT控制稳住直流侧电压。该方法，在越限时根据权重分配无功电流提供部分无功支撑，在未越限时根据约束建立有功功率安全运行区域，提供足够的无功支撑并拓展功率输出能力。

技术研发人员：夏向阳,廖一丁,刘俊翔
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14