CN101902146B - 分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，控制系统分为相位生成模块和幅度调节模块。相位生成模块在并网运行时，获取电网电压的相位；孤岛运行时，通过对额定电网角频率积分生成相位。幅度调节模块中，由外向内依次为电网电流环、电容电压环，同时在电网电流环的输出有限幅器。当并网运行时，限幅器不起作用，逆变器控制成电流源；当孤岛运行时，电网电流环无法调节电网电流，限幅器起作用，逆变器控制成电压源。

Description

分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法

技术领域

本发明涉及分布式发电领域，具体说是分布式发电系统中一种实现三相逆变器在孤岛模式和并网模式之间切换的控制方法。

背景技术

传统的电力系统以大机组、大电网、高电压、集中式为其主要特征，其自身缺陷已经无法满足当今社会的要求。首先，传统电力系统的供电可靠性低。在传统的大型电力系统中，由于任何一点的故障所产生的扰动都会对整个电力系统造成较大的影响，严重时可能引起大面积停电甚至是全网崩溃，造成灾难性后果。其次，传统电力系统的经济效益不高。集中式大电网不能灵活跟踪电力负荷的变化，而为了短暂的峰荷建造发电厂其花费是巨大的，经济效益也非常低。随着负荷峰谷差的不断增大，电网的负荷率正逐年下降，发输电设施的利用率都有下降的趋势。再次，传统电力系统中绝大部分采用火力发电，消耗不可再生的化石能源，如煤、石油。同时，化石能源燃烧后产生温室气体，危害到人类的生存环境和健康安全，不符合可持续发展以及低碳经济的要求。

由于以上原因，分布式发电受到人们的日益重视。分布式发电是指：为了满足某些终端用户的需求，接在用户侧附近的小型发电机组或发电及储能的联合系统。分布式发电系统按使用能源可以分为：微型燃气轮机、燃料电池、太阳能光伏电池、风力发电以及生物质能。为了提高能源的利用效率和降低成本，分布式发电往往采用冷热电三联供的形式。分布式发电的重要意义体现在以下几个方面。首先，当大电网出现大面积停电事故时，分布式发电系统仍能保持正常运行，因此可以提高供电的可靠性。其次，夏季和冬季一般是负荷的高峰时期，此时如果采用以天然气为燃料的微型燃气轮机等冷热电三联供系统，不但可解决冬夏季的供热与供冷的需要，同时提供一部分电力，因此可降低电力峰荷，起到调峰的作用。第三，因其采用天然气作燃料，或以太阳能、风能为能源，可以减少温室气体的排放，减轻了环保的压力，同时降低了对化石能源的依赖程度，是解决能源危机的一种很好的方式。最后，由于分布式发电可以用发电的余热来制热、制冷，能源得以合理的梯级利用，从而可提高能源的利用效率。

分布式发电系统具有两种运行模式，并网模式和孤岛模式。当大电网正常时，分布式发电系统与大电网相连，向大电网注入功率，此时称为并网模式。当大电网故障时，分布式发电系统与大电网脱离，同时给周围的重要负荷供电，此时称为孤岛模式。分布式发电系统在并网运行模式下，当检测到大电网故障，应立即切换到孤岛模式，使重要负荷不会因为大电网故障而出现供电中断；当大电网恢复正常后，分布式发电系统应该切换到并网模式。为了保证关键负荷的供电可靠性，分布式发电系统在这两种模式之间的无缝切换具有重要的意义。

典型的分布式发电系统一般由能量变换单元、电力电子变换器构成。能量变换单元将一次能源转换为电能，但是该电能还无法直接使用，需要由电力电子变换器变换可以使用的电能。在并网模式下，变换后的电能注入大电网，在孤岛模式下，变换后的电能直接给关键负荷供电，因此分布式发电系统通过电力电子变换器与大电网和关键负荷相连。电力电子变换器可能由多个功能模块(如逆变器、斩波器)级联而成，由于大电网或关键负荷都是交流的，因此电力电子变换器末端的功能模块一般是逆变器。由于逆变器直接与大电网和关键负荷相连，因此分布式发电系统运行模式的切换取决于对该逆变器的运行模式的切换。

如何实现逆变器的运行模式的切换，保证关键负荷的供电可靠性，一些学者对其进行了研究。已有技术[1]，见IEEE TRANSACTIONS ONINDUSTRIAL ELECTRONICS第53卷第5期出版的“An Improved UtilityInterface for Microturbine Generation System With Stand-AloneOperation Capabilities”，采用三相逆变器与电网和关键负荷相连。在并网模式下，电流传感器检测注入电网的电流，逆变器控制成电流源，同时可以补偿关键负荷吸收的无功功率，使大电网的功率因数为一。在孤岛模式下，电流互感器检测滤波电容上的电流形成电流内环，同时检测电容电压构成电压外环，逆变器控制成电压源，给关键负载供电，检测滤波电容的电流使负载电压波形失真小。在两种运行模式下，由于共用一套电流互感器，降低了系统侧成本，但当运行模式切换时，必须改变控制结构，因而无法保证运行模式的无缝切换。

已有技术[2]，见IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY第23卷第2期出版的“A control strategy for a distributed generation unit ingrid-connected and autonomous modes of operation”，将逆变器始终控制成电压源，并模拟同步发电机的特性，通过频率和电压分别控制有功功率和无功功率。当并网运行时，系统的频率由大电网决定，同时输出的有功功率取决于频率，此时输出的无功功率恒定，并等于给定值。当孤岛运行时，系统频率随负荷吸收的有功功率变化而变化，系统电压随负荷吸收的无功功率变化而变化，成下垂特性。当运行模式切换时，有功功率的控制结构不发生变化，但是无功功率的控制结构发生改变。同时，由于并网运行时控制成电压源，因而切换时动态响应较差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种三相逆变器的控制方法，使其能在孤岛模式和并网模式之间能实现切换。当分布式发电系统并网运行时，三相逆变器控制成电流源；当孤岛运行时，通过限幅器自动使三相逆变器控制成电压源，从而不需要改变控制结构，实现无缝切换。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，包括相位生成、幅度调节和并网与孤岛两种运行模式的切换，其中：

1、相位生成采用一个相位生成模块来生成三相逆变器的相位，具体如下述步骤：

1.1检测三相电网电压v_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电压D、Q轴的分量V_gd和V_gq，旋转变换的相位由后面的步骤1.4的输出提供；

$\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right)=\frac{2}{3}\left(\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}& \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ -\sin \mathrm{\θ}& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)---\left(6\right)$

1.2电网电压Q轴分量V_gq经过第一比例积分调节器，其输出ω_g作为数据选择器的第二输入；

1.3数据选择器的第一输入为额定角频率值ω_ref，数据选择器的输出作为第一限幅器的输入；

1.4第一限幅器的输出ω经过积分器得到逆变器的相位θ；

2、幅度调节采用一个幅度调节模块来调节三相滤波电容电压和三相电网电流的幅度，具体如下述步骤：

2.1检测三相电网电流i_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电流D、Q轴分量i_gd和i_gq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤1.4提供；

2.2电网电流D轴指令I_gref与电网电流D轴分量i_gd之差作为第二比例积分调节器的输入，其输出经过第二限幅器之后，作为第一加法器的一个输入，同时电网电流Q轴分量i_gq经过第二比例调节器后作为第一加法器的另一个输入，第一加法器的输出为滤波电容电压D轴指令v_Crefd；

2.3电网电流Q轴指令为零，它与电网电流Q轴分量i_gq之差作为第三比例积分调节器的输入，其输出经过第三限幅器之后，作为第二加法器的一个输入，同时电网电流D轴分量i_gd经过第一比例调节器后作为第二加法器的另一个输入，第二加法器的输出为滤波电容电压Q轴指令v_Crefq；

2.4检测三相滤波电容电压v_Cabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到滤波电容D、Q轴分量v_Cd和v_Cq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤1.4提供；

2.5滤波电容电压D轴指令v_Crefd与滤波电容电压D轴分量v_Cd之差作为电容电压闭环控制器的一个输入，滤波电容电压Q轴指令v_Crefq与滤波电容电压Q轴分量v_Cq之差作为电容电压闭环控制器的另一个输入，电容电压闭环控制器输出占空比D、Q轴分量d_d和d_q；

2.6占空比DQ轴分量d_d和d_q经过式(2)所示的反旋转变换得到三相占空比d_a、d_b和d_c，其中反旋转变换的相位θ由相位生成模块提供，然后通过脉冲宽度调制器，生成六路脉冲宽度调制信号分别控制三相逆变器中的六个全控功率器件

$\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right);---\left(7\right)$

并网与孤岛两种运行模式的切换包括从并网模式向孤岛模式切换和从孤岛模式向并网模式切换，其中：

3、从并网模式向孤岛模式切换步骤如下：

3.1分布式发电系统检测到孤岛已经发生；

3.2断开并网开关；

3.3相位生成模块中的数据选择器S从第二输入切换到第一输入；

4、从孤岛模式向并网模式切换步骤如下：

4.1分布式发电系统检测到电网已经正常；

4.2相位生成模块中的数据选择器S从第一输入切换到第二输入；

4.3当电网电压Q轴分量调节到零后，闭合并网开关。

上述方案中，所述的相位生成模块中的第一限幅器的上、下限设置为

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{upper}}=2\mathrm{\π}\×50.2\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lower}}=2\mathrm{\π}\×49.8\end{array}\right.---\left(8\right).$

所述相位生成模块中的数据选择器S的第一输入ω_ref设置为2π×50。

所述幅度调节模块中的第二限幅器的上限设置为：

$V_{d\_\mathrm{upper}}=(1+7\%)\sqrt{2}{V}_n---\left(9\right).$

第三限幅器的上下限设置为：

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{q\_\mathrm{upper}}=\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\\ V_{q\_\mathrm{lower}}=-\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\end{array}\right.---\left(10\right)$

其中V_n为额定电网相电压的有效值，μ为很小的正数，一般取1％～5％。

所述幅度调节模块中的第二比例调节器的比例系数为-ωL_g；第一比例调节器的比例系数为ωL_g，其中ω为额定电网角频率，L_g为连接电感的电感值。

在本发明中，当分布式发电系统并网运行时，系统通过控制电容电压调节注入电网的电流，同时由于锁相环的作用，三相逆变器被控制成电流源，向电网注入功率。当分布式发电系统孤岛运行时，由于逆变器与电网断开使注入电网电流强制为零，电网电流环无法调节注入电网的电流，故电容电压环的D通道给定值为限幅器的上限值，Q通道给定值处于限幅器的上限值与下限值之间，此时滤波电容电压环调节负载电压使其稳定，三相逆变器被控制成电压源。当运行模式改变时，不需对幅度调节模块进行任何改变，从而实现无缝切换。

附图说明

图1为本发明涉及的分布式发电系统的主电路图。

图2为本发明为图1中三相逆变器的控制系统框图。

图3为由并网运行向孤岛运行切换时的仿真结果，其中图3(a)为电网电流、电网电流和负载电压，图3(b)为幅度调节模块中D轴和Q轴限幅器的输出。

图4为由孤岛运行向并网运行切换时的仿真结果，其中图4(a)为电网电流、电网电流和负载电压，图4(b)为幅度调节模块中D轴和Q轴限幅器的输出。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。

参照图1，分布式发电系统与三相电网以及关键负载相连。分布式发电系统包括能量转换单元，前端变换器和三相逆变器(图1中的大虚框)，其中三相逆变器由直流侧储能装置、全控功率器件、输出滤波器、连接电感以及并网开关构成(图1中大虚框内从左至右的小虚框)。直流侧储能装置一般由电力电容器构成。全控功率器件一般采用IGBT、IGCT或GTO。输出滤波器采用由滤波电感L_f和滤波电容C_f构成的LC滤波器实现。关键负载连接在LC滤波器的输出端。输出滤波器与电网之间通过连接电感L_g相连。并网开关采用断路器或者固态开关。

为了叙述方便，本发明图1中三相电网电压记为v_gabc，即v_ga、v_gb、v_gc；三相电网电流记为i_gabc，即i_ga、i_gb、i_gc；三相滤波电容电压(负载电压)记为v_Cabc，即v_Ca、v_Cb、v_Cc；三相逆变器的直流侧电压记为V_dc。

该系统中逆变器的输入电压V_dc由前端变换器控制为恒定值。前端变换器通过反馈直流电压V_dc，控制能量转换单元的输出功率，从而实现对V_dc的闭环控制。

参考图2，三相逆变器的控制系统分为幅度调节模块(图2中的上部框)和相位生成模块(图2中的下部框)。

相位生成模块用于生成三相逆变器的相位，具体包括如下步骤：

步骤1，检测三相电网电压v_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电压D、Q轴的分量v_gd和v_gq，旋转变换的相位由后面的步骤4的输出提供；

步骤2，电网电压Q轴分量v_gq经过第一比例积分调节器G_PLL，其输出ω_g作为数据选择器S的第二输入；

步骤3，数据选择器S的第一输入为额定角频率值ω_ref，数据选择器的输出作为第一限幅器的输入；

步骤4，第一限幅器的输出ω经过积分器得到逆变器的相位θ；

幅度调节模块用于调节电压和电流的幅度，具体包括如下步骤：

步骤1，检测三相电网电流i_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电流D、Q轴分量i_gd和i_gq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤4提供；

步骤2，电网电流D轴指令I_gref与电网电流D轴分量i_gd之差作为第二比例积分调节器G_IGD的输入，其输出经过第二限幅器之后，作为第一加法器的一个输入，同时电网电流Q轴分量i_gq经过第二比例调节器后作为第一加法器的另一个输入，第一加法器的输出为滤波电容电压D轴指令v_Crefd；

步骤3，电网电流Q轴指令为零，它与电网电流Q轴分量i_gq之差作为第三比例积分调节器G_IGQ的输入，其输出经过第三限幅器之后，作为第二加法器的一个输入，同时电网电流D轴分量i_gd经过第一比例调节器后作为第二加法器的另一个输入，第二加法器的输出为滤波电容电压Q轴指令v_Crefq；

步骤4，检测三相滤波电容电压v_Cabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到滤波电容D、Q轴分量v_Cd和v_Cq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤1.4提供；

步骤5，滤波电容电压D轴指令v_Crefd与滤波电容电压D轴分量v_Cd之差作为电容电压闭环控制器的一个输入，滤波电容电压Q轴指令v_Crefq与滤波电容电压Q轴分量v_Cq之差作为电容电压闭环控制器的另一个输入，电容电压闭环控制器输出占空比D、Q轴分量d_d和d_q；

步骤6，占空比DQ轴分量d_d和d_q经过式(2)所示的反旋转变换得到三相占空比d_a、d_b和d_c，其中反旋转变换的相位θ由相位生成模块提供，然后通过脉冲宽度调制器，生成六路脉冲宽度调制信号分别控制三相逆变器中的六个全控功率器件

$\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right)=\frac{2}{3}\left(\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}& \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ -\sin \mathrm{\θ}& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)---\left(11\right)$

$\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right)---\left(12\right)$

式(1)(2)中：x_a、x_b、x_c表示三相分量，x_d、x_q表示旋转坐标系下的D、Q轴分量，θ表示旋转变换或反旋转变换的相位。

相位生成模块中的限幅器1的上下限设置为

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{upper}}=2\mathrm{\π}\×50.2\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lower}}=2\mathrm{\π}\×49.8\end{array}\right.---\left(13\right)$

相位生成模块中的数据选择器S的其中一个输入ω_ref设置为2π×50。

幅度调节模块中的限幅器2的上限设置为

$V_{d\_\mathrm{upper}}=(1+7\%)\sqrt{2}{V}_n---\left(14\right)$

限幅器3的上下限设置为

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{q\_\mathrm{upper}}=\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\\ V_{q\_\mathrm{lower}}=-\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\end{array}\right.---\left(15\right)$

其中V_n为额定电网相电压的有效值，μ为很小的正数，一般取1％～5％。此外，幅度调节模块中的比例系数ωL_g，ω为额定电网角频率，L_g为连接电感的电感值。

当并网运行时，相位生成模块中的数据选择器S选择第二输入，形成一个锁相环系统获取电网的相位，三相逆变器控制为电流源输出有功电流。当孤岛运行时，相位生成模块中的数据选择器S选择第二输入，对固定角频率进行积分生成相位，三相逆变器控制成为电压源，为关键负载提供稳定的电压。

从并网模式向孤岛模式切换时，步骤如下：

步骤1，分布式发电系统检测到孤岛已经发生；

步骤2，断开并网开关；

步骤3，相位生成模块中的数据选择器S从第二输入切换到第一输入。

从孤岛模式向并网模式切换时，步骤如下：

步骤1，分布式发电系统检测到电网已经正常；

步骤2，相位生成模块中的数据选择器S从第一输入切换到第二输入；

步骤3，当电网电压Q轴分量调节到零后，闭合并网开关。

下面对控制系统的原理进行说明。当分布式发电系统并网运行时，在电流外环的作用下，三相逆变器注入电网的电流i_gabc跟随电网电流指令，因此三相逆变器控制成一个电流源。由于电网电流Q轴指令等于零，故电网电流与电网电压同相位，而且电网电流幅度等于电网电流Q轴指令I_gref。

当孤岛发生时，并网开关断开，注入电网的电流i_gabc降低为零，此时电流外环无法调节注入电网的电流。对于D轴，由于电流指令I_gref大于零，此时比例积分调节器G_IGD的输入大于零，第二限幅器输出其上限值；对于Q轴，由于电流指令等于零，稳态时比例积分调节器G_IGQ的输入等于零，第三限幅器的输出处于上限以及下限之间。因此，在电压内环的作用下，逆变器控制成受控电压源，滤波电容相电压(即负载相电压)幅度为

$V_{d\_\mathrm{upper}}\≤V_{\mathrm{Lm}}\≤\max \{\sqrt{{\left(V_{d\_\mathrm{upper}}\right)}^2+{\left(V_{q\_\mathrm{upper}}\right)}^2},\sqrt{{\left(V_{d\_\mathrm{upper}}\right)}^2+{\left(V_{q\_\mathrm{lower}}\right)}^2}\}---\left(16\right)$

由于第三限幅器上下限的绝对值远小于第二限幅器上限值V_{d_dupper}，故滤波电容相电压的幅度接近于V_{d_upper}。

图3为从并网模式切换到孤岛模式的仿真结果。系统首先运行在并网模式，向电网注入电流，0.7s时刻，静态开关断开，系统从并网模式切换到孤岛模式。由图3(a)可以看出，切换过程中负载电压稳定，没有出现电压尖峰。由图3(b)中上半部分为第二限幅器的输出，下半部分为第三限幅器的输出，并网模式时D轴限幅器输出为电网相电压幅度，Q轴输出为接近零；切换到孤岛模式后，D轴限幅器输出为其上限值，Q轴输出为其上限值。

图4为从孤岛模式切换到并网模式的仿真结果。系统首先运行在孤岛模式，电网电流为零，且电网已经恢复正常，系统开始跟踪电网电压的相位，负载电压与电网电压的相位差越来越小，0.7s时刻，静态开关导通，系统由孤岛模式切换到并网模式。由图4(a)可以看出，切换过程中电网电流没有出现尖峰。图4(b)中上半部分为第二限幅器的输出，下半部分为第三限幅器的输出，第二限幅器的输出由上限值变为相电压幅度，第三限幅器的输出由上限值变为接近零的值。

Claims (4)

1.一种分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，其特征在于，包括相位生成、幅度调节和并网与孤岛两种运行模式的切换，其中：

(1)相位生成采用一个相位生成模块来生成三相逆变器的相位，具体如下述步骤：

(1.1)检测三相电网电压v_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电压D、Q轴的分量v_gd和v_gq，旋转变换的相位由后面的步骤(1.4)的输出提供；

$\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right)=\frac{2}{3}\left(\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\θ}& \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ -\sin \mathrm{\θ}& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)---\left(1\right)$

(1.2)电网电压Q轴分量v_gq经过第一比例积分调节器，其输出ω_g作为数据选择器的第二输入；

(1.3)数据选择器的第一输入为额定角频率值ω_ref，数据选择器的输出作为第一限幅器的输入；

(1.4)第一限幅器的输出ω经过积分器得到逆变器的相位θ；

(2)幅度调节采用一个幅度调节模块来调节三相滤波电容电压和三相电网电流的幅度，具体如下述步骤：

(2.1)检测三相电网电流i_gabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到电网电流D、Q轴分量i_gd和i_gq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤(1.4)提供；

(2.2)电网电流D轴指令I_gref与电网电流D轴分量i_gd之差作为第二比例积分调节器的输入，其输出经过第二限幅器之后，作为第一加法器的一个输入，同时电网电流Q轴分量i_gq经过第二比例调节器后作为第一加法器的另一个输入，第一加法器的输出为滤波电容电压D轴指令v_Crefd；

(2.3)电网电流Q轴指令为零，它与电网电流Q轴分量i_gq之差作为第三比例积分调节器的输入，其输出经过第三限幅器之后，作为第二加法器的一个输入，同时电网电流D轴分量i_gd经过第一比例调节器后作为第二加法器的另一个输入，第二加法器的输出为滤波电容电压Q轴指令v_Crefq；

(2.4)检测三相滤波电容电压v_Cabc，经过式(1)所示的旋转变换，得到滤波电容D、Q轴分量v_Cd和v_Cq，旋转变换的相位θ由相位生成步骤(1.4)提供；

(2.5)滤波电容电压D轴指令v_Crefd与滤波电容电压D轴分量v_Cd之差作为电容电压闭环控制器的一个输入，滤波电容电压Q轴指令v_Crefq与滤波电容电压Q轴分量v_Cq之差作为电容电压闭环控制器的另一个输入，电容电压闭环控制器输出占空比D、Q轴分量d_d和d_q；

(2.6)占空比D、Q轴分量d_d和d_q经过式(2)所示的反旋转变换得到三相占空比d_a、d_b和d_c，其中反旋转变换的相位θ由相位生成步骤(1.4)提供，然后通过脉冲宽度调制器，生成六路脉冲宽度调制信号分别控制三相逆变器中的六个全控功率器件；

$\left(\begin{array}{c}{x}_a\\ x_b\\ x_c\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}& \\ \cos \mathrm{\θ}& -\sin \mathrm{\θ}\\ \cos (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}-\frac{2}{3}\mathrm{\π})\\ \cos (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})& -\sin (\mathrm{\θ}+\frac{2}{3}\mathrm{\π})\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{x}_d\\ x_q\end{array}\right)---\left(2\right)$

并网与孤岛两种运行模式的切换包括从并网模式向孤岛模式切换和从孤岛模式向并网模式切换，其中：

(3)从并网模式向孤岛模式切换步骤如下：

(3.1)分布式发电系统检测到孤岛已经发生；

(3.2)断开并网开关；

(3.3)相位生成模块中的数据选择器从第二输入切换到第一输入；

(4)从孤岛模式向并网模式切换步骤如下：

(4.1)分布式发电系统检测到电网已经正常；

(4.2)相位生成模块中的数据选择器从第一输入切换到第二输入；

(4.3)当电网电压Q轴分量调节到零后，闭合并网开关。

2.如权利要求1所述的分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，其特征在于，所述的相位生成模块中的第一限幅器的输出上、下限设置为

$\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{upper}}=2\mathrm{\π}\×50.2\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{lower}}=2\mathrm{\π}\×49.8\end{array}\right)---\left(3\right).$

3.如权利要求1所述的分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，其特征在于，所述相位生成模块中的数据选择器的第一输入ω_ref设置为2π×50。

4.如权利要求1所述的分布式发电系统中三相逆变器的电流式控制方法，其特征在于，所述幅度调节模块中的第二限幅器的输出上限设置为：

$V_{d\_\mathrm{upper}}=(1+7\%)\sqrt{2}{V}_n---\left(4\right);$

第三限幅器的输出上下限设置为：

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{q\_\mathrm{upper}}=\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\\ V_{q\_\mathrm{lower}}=-\mathrm{\μ}\·\sqrt{2}{V}_n\end{array}\right.---\left(5\right);$

其中V_n为额定电网相电压的有效值，μ取1％～5％。

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