CN103872703B - 一种用于解决低电压穿越的控制系统及其策略方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于解决低电压穿越的控制系统,包括光伏电池阵列、三相逆变器、电网以及控制器;所述三相逆变器包括依次串联在光伏电池阵列与电网之间的功率开关电路和滤波电路,所述控制器的信号输入端分别与光伏电池阵列的输出端、功率开关电路的输出端、滤波电路的输出端电性连接以采集电流或电压信号;所述控制器的信号输出端与功率开关电路中的开关管信号端电性连接,以通过对所述采集电流或电压信号进行重复控制、PI调节、网侧电压前馈来输出控制开关管导通的脉宽调制信号,以解决光伏逆变器在电网发生低电压(包括零电压)故障时顺利通过,且最大限度地输出并网电流。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电系统,尤其是一种用于解决低电压穿越的控制系统及其策略方法。
背景技术
当光伏电站网侧电压由于某种原因发生单相、二相、三相故障时,会造成逆变器的网侧电压发生不同程度的跌落。根据相关规范文件要求,各逆变器需要能够在一定时间内通过此故障区域。目前通用的控制方式是:光伏逆变器通过软件控制的方式。而实现方案往往是采用正负序旋转坐标系下的双环控制策略,尽可能地平滑输出电流。现有的正负序双环控制策略,对电网故障的判断响应要求比较严格;由于控制策略中加入了100Hz滤波器,造成控制的滞后性;在电网跌落瞬间、恢复瞬间对产品会有比较大的尖峰,尤其是在大功率时,严重影响产品元器件的寿命,且可靠性不高;对控制技术要求很高;在故障期间,需要对输出电流进行降容;需要进行abc/dq坐标变换(三相静止对称坐标系变换为两相同步旋转坐标系),计算方法繁琐,且DSP实现占用较大内存等。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种用于解决低电压穿越的控制系统及其策略方法。
本发明采用的技术方案是:
一种用于解决低电压穿越的控制系统,其特征在于:包括光伏电池阵列、三相逆变器、电网以及控制器;所述三相逆变器包括依次串联在光伏电池阵列与电网之间的功率开关电路和滤波电路,所述控制器的信号输入端分别与光伏电池阵列的输出端、功率开关电路的输出端、滤波电路的输出端电性连接以采集电流或电压信号;所述控制器的信号输出端与功率开关电路中的开关管信号端电性连接,以通过对所述采集电流或电压信号进行重复控制、PI调节、网侧电压前馈来输出控制开关管导通的脉宽调制信号。
进一步的,所述控制器包括正序电压提取模块、锁相环、空间矢量脉宽调制模块、第一计算模块、电压外环、LVRT参数选定模块、电流内环;所述正序电压提取模块用于提取网侧电压的正序分量所述锁相环用于根据网侧电压的正序分量来确定电网电压的相位θ;所述第一计算模块用于将功率开关电路输出端的逆变电流ia、ib、ic进行等量3s/2s变换至αβ坐标系,得到iα、iβ作为电流内环的反馈量;所述电压外环用于以光伏电池阵列的直流电压VDC以及直流侧的电流信号IDC进行最大功率点跟踪和PI调节来输出电流给定值Id_ref_o;所述LVRT参数选定模块用于根据所述电压外环输入的电流给定值Id_ref_o输出d、q轴的参考电流值Id_ref、Iq_ref;所述电流内环用于根据所述电网电压的相位θ、以及d、q轴的参考电流值Id_ref、Iq_ref、网侧电压的正序分量 反馈量iα、iβ来输出αβ坐标系下空间电压矢量分量Vα、Vβ;所述空间矢量脉宽调制模块用于将所述空间电压矢量分量Vα、Vβ合成空间电压矢量指令并根据空间电压矢量处于不同的区间来输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号,以控制开关管的导通与关断。
进一步的,所述电压外环包括MPPT模块和第一PI调节器;该MPPT模块用于采集光伏电池阵列的直流电压VDC以及直流侧的电流信号IDC,并根据判断是否处于最大功率点的位置调整光伏电池阵列的参考电压,作为电压外环的参考值给定VPV_MPPT;该第一PI调节器用于将电压外环的参考值给定VPV_MPPT与光伏电池阵列的直流电压VDC之间的差值ΔVDC进行PI调节然后输出电流给定值Id_ref_o。
进一步的,所述电流内环包括第二计算模块、第二PI调节器、第三PI调节器、第一重复控制器、第二重复控制器;所述第二计算模块用于将所述参考电流值Id_ref、Iq_ref结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下电流内环的给定值iaref、iβref,以及将所述网侧电压的正序分量结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下正序电压 所述第二PI调节器用于将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行PI调节并输出PI调节器α电压分量所述第三PI调节器用于将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行PI调节并输出PI调节器β电压分量所述第一重复控制器用于将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行重复控制并输出重复控制器α电压分量所述第二重复控制器用于将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行重复控制并输出重复控制器β电压分量并且所述网侧电压的正序电压PI调节器α电压分量重复控制器α电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vα,所述网侧电压的PI调节器β电压分量重复控制器β电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vβ。
一种应用上述低电压穿越控制系统的策略方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、用三相电压传感器采集电网电压信号ea、eb、ec,正序电压提取模块将ea、eb、ec等量3s/2r变换得到电网电压正序分量的d、q量,再通过正序电压提取模块中的低通滤波器滤掉交流信号,得到网侧电压的正序分量锁相环模块先将d、q轴电压分量进行标幺化处理,并将参考值0和实际的相减,得到误差信号,再经过PI调节后得到角频率的误差信号,再与理论角频率2πf相加,即得到网侧电压的实际角频率,根据角频率经过一阶积分环节后,得到电网电压的相位θ;
S2、以三相电流传感器采集的功率开关电路输出端的逆变电流ia、ib、ic,并通过第一计算模块将逆变电流ia、ib、ic进行等量3s/2s变换至αβ坐标系,得到iα、iβ作为电流内环的反馈量;
S3、以MPPT模块采集光伏电池阵列的直流电压VDC以及直流侧的电流信号IDC,并根据判断是否处于最大功率点的位置调整光伏电池阵列的参考电压,作为电压外环的参考值给定VPV_MPPT;该第一PI调节器用于将电压外环的参考值给定VPV_MPPT与光伏电池阵列的直流电压VDC之间的差值ΔVDC进行PI调节然后输出电流给定值Id_ref_o;
S4、以S3中从电压外环输出的参考电流值给定值Id_ref_o,传输到LVRT参数选定模块进行处理并输出d轴的有功电流输出给定值Id_ref和q轴的无功电流输出给定值Iq_ref;
S5、所述第二计算模块将所述参考电流值Id_ref、Iq_ref结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下电流内环的给定值iaref、iβref,以及将所述网侧电压的正序分量结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下正序电压
S6、设计基于三相逆变器占空比传递函数的第一重复控制器和第二重复控制器;
S7、第二PI调节器将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行PI调节并输出PI调节器α电压分量第三PI调节器将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行PI调节并输出PI调节器β电压分量第一重复控制器将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行重复控制并输出重复控制器α电压分量第二重复控制器将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行重复控制并输出重复控制器β电压分量并且所述网侧电压的正序电压PI调节器α电压分量重复控制器α电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vα,所述网侧电压的PI调节器β电压分量重复控制器β电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vβ;
S8、空间矢量脉宽调制模块根据空间电压矢量Vα、Vβ处于不同的区间,输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号,使实际的空间电压矢量逼近指令电压矢量,以控制开关管侧的输出电流ia、ib、ic。
进一步的,在步骤S4中,LVRT参数选定模块在正常电网条件下,按照输出有功功率最大化的原则,不输出无功电流,仅输出有功电流;而当发生低电压穿越故障时,根据判断电网故障的类型,按照LVRT穿越标准,输出无功电流,支撑电网电压,由于逆变器/变流器的能量限制,需要限制网侧视在功率不能超过额定输出容量,所以满足无功电流的输出值后,尽可能多地输出有功电流。
进一步的,在步骤S5中,第一重复控制器和第二重复控制器的设计包括内模设计和补偿器设计;其中,内模提供稳定持续的控制信号,反馈环节中取略小于1的系数,本控制系统取0.98,内膜离散传递函数为:补偿器的设计主要是起到重复内膜的相位和幅值,补偿器需要根据控制对象的幅频特性进行设计,一般形式为Kr*Zk*S(z),其中Kr代表重复控制器的增益,范围在0-1之间,此控制系统取0.98;S(z)代表滤波器,包括降低谐振峰以及高频特性,使得校正对象的中低频增益接近于1,而高频迅速减少;Zk代表超前环节,用以补偿控制对象和滤波器在相频特性下的滞后。
本发明的有益效果:本发明低电压穿越控制系统及其控制策略只需要在αβ坐标系下进行,不牵涉到大规模的数学计算,可以最大程度地解决计算繁琐,占用内存大的问题;且不需要加入100Hz滤波器,对控制不会造成滞后性;故障期间,能保证故障前后电流输出值不变,可以做到最大限度地功率输出;由于重复控制器的响应滞后,电网故障对其影响几乎可以忽略;而采用复合控制策略,可以弥补重复控制器的响应不够等问题。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明低电压穿越控制系统及其控制策略的原理框图;
图2是三相逆变器的电路模型图;
图3是被控对象的波特图;
图4是修正后被控对象的波特图;
图5是补偿后被控对象的波特图。
具体实施方式
为解决光伏逆变器在电网发生低电压(包括零电压)故障时顺利通过,且最大限度地输出并网电流等问题,特提出本发明低电压穿越控制系统的技术方案,如图1所示:
一种用于解决低电压穿越的控制系统,包括光伏电池阵列、三相逆变器、电网以及控制器;所述三相逆变器包括依次串联在光伏电池阵列与电网之间的功率开关电路和滤波电路,所述控制器的信号输入端分别与光伏电池阵列的输出端、功率开关电路的输出端、滤波电路的输出端电性连接以采集电流或电压信号;所述控制器的信号输出端与功率开关电路中的开关管信号端电性连接。
其中,所述控制器包括正序电压提取模块、锁相环、空间矢量脉宽调制模块、第一计算模块、电压外环、LVRT参数选定模块、电流内环;所述电压外环包括MPPT模块和第一PI调节器;所述电流内环包括第二计算模块、第二PI调节器、第三PI调节器、第一重复控制器、第二重复控制器。
上述低电压穿越控制系统基于本发明的一种策略方法,该方法包括以下步骤:
S1、用三相电压传感器采集电网电压信号ea、eb、ec,正序电压提取模块将ea、eb、ec等量3s/2r变换得到电网电压正序分量的d、q量,再通过正序电压提取模块中的低通滤波器滤掉交流信号,得到网侧电压的正序分量锁相环模块先将d、q轴电压分量进行标幺化处理,并将参考值0和实际的相减,得到误差信号,再经过PI调节后得到角频率的误差信号,再与理论角频率2πf相加,即得到网侧电压的实际角频率,根据角频率经过一阶积分环节后,得到电网电压的相位θ;
S2、以三相电流传感器采集的功率开关电路输出端的逆变电流ia、ib、ic,并通过第一计算模块将逆变电流ia、ib、ic进行等量3s/2s变换至αβ坐标系,得到iα、iβ作为电流内环的反馈量;
S3、以MPPT模块采集光伏电池阵列的直流电压VDC以及直流侧的电流信号IDC,并根据判断是否处于最大功率点的位置调整光伏电池阵列的参考电压,作为电压外环的参考值给定VPV_MPPT;依据电网电压的状态以及低电压穿越标准规定的无功电流输出要求等,该第一PI调节器用于将电压外环的参考值给定VPV_MPPT与光伏电池阵列的直流电压VDC之间的差值ΔVDC进行PI调节然后输出电流给定值Id_ref_o;
S4、以S3中从电压外环输出的参考电流值给定值Id_ref_o,传输到LVRT参数选定模块进行处理并输出d轴的有功电流输出给定值Id_ref和q轴的无功电流输出给定值Iq_ref,LVRT参数选定模块在正常电网条件下,按照输出有功功率最大化的原则,不输出无功电流,仅输出有功电流;而当发生低电压穿越故障时,根据判断电网故障的类型,按照LVRT穿越标准,输出无功电流,支撑电网电压,由于逆变器/变流器的能量限制,需要限制网侧视在功率不能超过额定输出容量,所以满足无功电流的输出值后,尽可能多地输出有功电流;
S5、所述第二计算模块将所述参考电流值Id_ref、Iq_ref结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下电流内环的给定值iaref、iβref,以及将所述网侧电压的正序分量结合电网相位θ并经过dq/αβ变换得到αβ坐标系下正序电压
S6、设计基于三相逆变器占空比传递函数的第一重复控制器和第二重复控制器;
首先,图2为三相逆变器电路模型,Lf为逆变侧电感,Lg为网侧电感,C为滤波电容,Rf、Rg、Rc分别为各自的等效电阻,ik和ik′分别为三相逆变电流和并网电流。可知系统在三相静止坐标系下的电路方程如下:
式中,k=a,b,c;j=A,B,C。
转换成dq坐标系下,其方程如下式所示。
采用逆变侧电感电流反馈,同时忽略耦合项,则在dq轴下,根据叠加原理,逆变电流受直流电压和网侧电压共同决定:
式(3)中,x=d、q;是逆变电流对占空比的传递函数,是受控对象;
是逆变电流对电网电压的传递函数,是扰动项。
Z(s)=LfLgCs3+[RcC(Lf+Lg)+(RgLf+RfLg)C]s2+
[(Lf+Lg)+(RfRg+RfRc+RgRc)C]s+(Rf+Rg) (6)
令
由此得
经过MATLAB离散化后,计算得到
此占空比就代表了标幺化之后的电压分量。
第一重复控制器和第二重复控制器的设计包括内模设计和补偿器设计;其中:
(1)内膜设计:
对于重复控制而言,内模是系统的核心,提供稳定持续的控制信号。由于理想内模的极点分布在虚轴上,处于临界振荡状态,系统稳定性较差。当受控对象的参数稍有变化,整个闭环系统很可能不稳定。所以对于内膜的设计中,反馈环节中取略小于1的系数,本控制系统取0.98。
故内膜离散传递函数为:
(2)补偿器的设计
补偿器主要是起到重复内膜的相位和幅值,补偿器需要根据控制对象的幅频特性进行设计,一般形式为Kr*Zk*S(z),其中Kr代表重复控制器的增益,范围在0-1之间,此控制系统取0.98;S(z)代表滤波器,包括降低谐振峰以及高频特性,使得校正对象的中低频增益接近于1,而高频迅速减少;
由图3可知,为了使系统在低频段的幅值为0dB,以提高动态性能,需要串联超前校正环节Gc(s):
修正后的系统传递函数为:
其波特图如图3所示。
为了滤除高频段的干扰,设计二阶滤波函数:
Zk代表超前环节,用以补偿控制对象和滤波器在相频特性下的滞后。根据波特图,取k=6。其补偿后的控制系统波特图如图4所示;当反馈量iα、iβ与给定值iaref、iβref完全重合时,此时重复控制器达到稳定输出状态。
S7、由于电流内环基于交流信号进行控制,重复控制器主要是起到对交流信号的无缝跟踪,不受外界环境的影响,只与重复控制器的设计性能的影响;PI调节只能无静差的跟踪直流信号,主要起到快速响应的作用;在外界环境发生变化时,PI调节能快速地响应,实时输出控制信号;网侧电压前馈能及时地跟踪电网电压的变化。逆变器/变流器主要是依靠电网的钳位作用,可以等效为一个电流源,所以控制中需要实时响应电网侧的变化;
因此,采用第二PI调节器将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行PI调节并输出PI调节器α电压分量第三PI调节器将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行PI调节并输出PI调节器β电压分量第一重复控制器将所述电流内环给定值iaref与反馈值iα之间的差值Δiα进行重复控制并输出重复控制器α电压分量第二重复控制器将所述电流内环给定值iβref与反馈值iβ之间的差值Δiβ进行重复控制并输出重复控制器β电压分量并且所述网侧电压的正序电压PI调节器α电压分量重复控制器α电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vα,所述网侧电压的PI调节器β电压分量重复控制器β电压分量三者作用输出空间电压矢量分量Vβ;
S8、为提高直流利用率,减少开关次数,采用了SVPWM调制。空间矢量脉宽调制模块(SVPWM)根据αβ坐标系下空间电压矢量分量Vα、Vβ合成空间电压矢量指令,根据空间电压矢量处于不同的区间,输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号,使实际的空间电压矢量逼近指令电压矢量,以达到电流控制的目的。通过控制开关管的导通与关断,控制开关管侧的输出电流ia、ib、ic。同时,主电路中,对输出电流ia、ib、ic进行LCL的滤波,向电网侧输出高品质的电流,并达到解决光伏逆变器在电网发生低电压(包括零电压)故障时顺利通过,且最大限度地输出并网电流等问题的目的;
综上所述,本发明低电压穿越控制系统及其控制策略只需要在αβ坐标系下进行,不牵涉到大规模的数学计算,可以最大程度地解决计算繁琐,占用内存大的问题;且不需要加入100Hz滤波器,对控制不会造成滞后性;故障期间,能保证故障前后电流输出值不变,可以做到最大限度地功率输出;由于重复控制器的响应滞后,电网故障对其影响几乎可以忽略;而采用复合控制策略,可以弥补重复控制器的响应不够等问题。
以上所述仅为本发明的优先实施方式,本发明并不限定于上述实施方式,只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于解决低电压穿越的控制系统,其特征在于:包括光伏电池阵列、三相逆变器、电网以及控制器;所述三相逆变器包括依次串联在光伏电池阵列与电网之间的功率开关电路和滤波电路,所述控制器的信号输入端分别与光伏电池阵列的输出端、功率开关电路的输出端、滤波电路的输出端电性连接以采集电流或电压信号;所述控制器的信号输出端与功率开关电路中的开关管信号端电性连接,以通过对所述采集电流或电压信号进行重复控制、PI调节、网侧电压前馈来输出控制开关管导通的脉宽调制信号;所述控制器包括正序电压提取模块、锁相环、空间矢量脉宽调制模块、第一计算模块、电压外环、LVRT参数选定模块、电流内环;所述正序电压提取模块用于提取网侧电压的正序分量
、,所述锁相环用于根据网侧电压的正序分量、来确定电网电压的相位Ө;所述第一计算模块用于将功率开关电路输出端的逆变电流、、进行等量3s/2s变换至坐标系,得到、作为电流内环的反馈量;所述电压外环用于以光伏电池阵列的直流电压以及直流侧的电流信号进行最大功率点跟踪和PI调节来输出电流给定值Id_ref_o;所述LVRT参数选定模块用于根据所述电压外环输入的电流给定值Id_ref_o输出d、q轴的参考电流值Id_ref、Iq_ref;所述电流内环用于根据所述电网电压的相位Ө、以及d、q轴的参考电流值Id_ref、Iq_ref、网侧电压的正序分量、、反馈量、来输出坐标系下空间电压矢量分量、;所述空间矢量脉宽调制模块用于将所述空间电压矢量分量、合成空间电压矢量指令并根据空间电压矢量处于不同的区间来输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号,以控制开关管的导通与关断; 所述电流内环包括第二计算模块、第二PI调节器、第三PI调节器、第一重复控制器、第二重复控制器;所述第二计算模块用于将所述参考电流值Id_ref、Iq_ref结合电网相位Ө并经过变换得到坐标系下电流内环的给定值、,以及将所述网侧电压的正序分量、结合电网相位Ө并经过变换得到坐标系下正序电压、;所述第二PI调节器用于将所述电流内环给定值与反馈值之间的差值进行PI调节并输出PI调节器α电压分量;所述第三PI调节器用于将所述电流内环给定值与反馈值之间的差值进行PI调节并输出PI调节器β电压分量;所述第一重复控制器用于将所述电流内环给定值与反馈值之间的差值进行重复控制并输出重复控制器α电压分量;所述第二重复控制器用于将所述电流内环给定值与反馈值之间的差值进行重复控制并输出重复控制器β电压分量;并且所述网侧电压的正序电压、PI调节器α电压分量、重复控制器α电压分量三者作用输出空间电压矢量分量,所述网侧电压的、PI调节器β电压分量、重复控制器β电压分量三者作用输出空间电压矢量分量。
2. 根据权利要求1所述的一种用于解决低电压穿越的控制系统,其特征在于:所述电压外环包括MPPT模块和第一PI调节器;该MPPT模块用于采集光伏电池阵列的直流电压以及直流侧的电流信号,并根据判断是否处于最大功率点的位置调整光伏电池阵列的参考电压,作为电压外环的参考值给定;该第一PI调节器用于将电压外环的参考值给定与光伏电池阵列的直流电压之间的差值进行PI调节然后输出电流给定值Id_ref_o。
3.一种低电压穿越控制系统的策略方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、用三相电压传感器采集电网电压信号、、,正序电压提取模块将、、等量3s/2r变换得到电网电压正序分量的d、q量,再通过正序电压提取模块中的低通滤波器滤掉交流信号,得到网侧电压的正序分量、;锁相环模块先将d、q轴电压分量进行标幺化处理,并将参考值0和实际的相减,得到误差信号,再经过PI调节后得到角频率的误差信号,再与理论角频率2πf相加,即得到网侧电压的实际角频率,根据角频率经过一阶积分环节后,得到电网电压的相位Ө;
S2、以三相电流传感器采集的功率开关电路输出端的逆变电流、、,并通过第一计算模块将逆变电流、、进行等量3s/2s变换至坐标系,得到、作为电流内环的反馈量;
S3、以MPPT模块采集光伏电池阵列的直流电压以及直流侧的电流信号,并根据判断是否处于最大功率点的位置调整光伏电池阵列的参考电压,作为电压外环的参考值给定;该第一PI调节器用于将电压外环的参考值给定与光伏电池阵列的直流电压之间的差值进行PI调节然后输出电流给定值Id_ref_o;
S4、以S3中从电压外环输出的参考电流值给定值Id_ref_o,传输到LVRT参数选定模块进行处理并输出d轴的有功电流输出给定值Id_ref和q轴的无功电流输出给定值Iq_ref;
S5、第二计算模块将所述参考电流值Id_ref、Iq_ref结合电网相位Ө并经过变换得到坐标系下电流内环的给定值、,以及将所述网侧电压的正序分量、结合电网相位Ө并经过变换得到坐标系下正序电压、;
S6、设计基于三相逆变器占空比传递函数的第一重复控制器和第二重复控制器;
S7、第二PI调节器将电流内环给定值与反馈值之间的差值进行PI调节并输出PI调节器α电压分量;第三PI调节器将电流内环给定值与反馈值之间的差值进行PI调节并输出PI调节器β电压分量;第一重复控制器将电流内环给定值与反馈值之间的差值进行重复控制并输出重复控制器α电压分量;第二重复控制器将电流内环给定值与反馈值之间的差值进行重复控制并输出重复控制器β电压分量;并且网侧电压的正序电压、PI调节器α电压分量、重复控制器α电压分量三者作用输出空间电压矢量分量,网侧电压的、PI调节器β电压分量、重复控制器β电压分量三者作用输出空间电压矢量分量;
S8、空间矢量脉宽调制模块根据空间电压矢量、处于不同的区间,输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号,使实际的空间电压矢量逼近指令电压矢量,以控制开关管侧的输出电流、、。
4.根据权利要求3所述的低电压穿越控制系统的策略方法,其特征在于:在步骤S4中,LVRT参数选定模块在正常电网条件下,按照输出有功功率最大化的原则,不输出无功电流,仅输出有功电流;而当发生低电压穿越故障时,根据判断电网故障的类型,按照LVRT穿越标准,输出无功电流,支撑电网电压,由于逆变器/变流器的能量限制,需要限制网侧视在功率不能超过额定输出容量,所以满足无功电流的输出值后,尽可能多地输出有功电流。
5.根据权利要求3所述的低电压穿越控制系统的策略方法,其特征在于:在步骤S6中,第一重复控制器和第二重复控制器的设计包括内模设计和补偿器设计;其中,内模提供稳定持续的控制信号,反馈环节中取略小于1的系数,本控制系统取0.98,内膜离散传递函数为:;补偿器的设计起到重复内膜的相位和幅值,补偿器需要根据控制对象的幅频特性进行设计,形式为,其中代表重复控制器的增益,范围在0~1之间,此控制系统取0.98;S(z)代表滤波器,包括降低谐振峰以及高频特性,使得校正对象的中低频增益接近于1,而高频迅速减少; 代表超前环节,用以补偿控制对象和滤波器在相频特性下的滞后。
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