CN105914782B - 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法 - Google Patents

一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105914782B
CN105914782B CN201610286788.6A CN201610286788A CN105914782B CN 105914782 B CN105914782 B CN 105914782B CN 201610286788 A CN201610286788 A CN 201610286788A CN 105914782 B CN105914782 B CN 105914782B
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
phase
gird
transient state
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610286788.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105914782A (zh
Inventor
周继华
靳永浩
韩霄鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Dongbi Electric Co Ltd
Original Assignee
Beijing Dongbi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Dongbi Electric Co Ltd filed Critical Beijing Dongbi Electric Co Ltd
Priority to CN201610286788.6A priority Critical patent/CN105914782B/zh
Publication of CN105914782A publication Critical patent/CN105914782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105914782B publication Critical patent/CN105914782B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其能够有效地抑制并网逆变器在并网瞬态时发生的过流现象，达到其值与空载电流近似相等的效果，有效地保护了逆变装置，增加了逆变装置的安全性，增大了成功启动的几率。这种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，当并网装置收到启动命令后，以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动。

Description

一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法
技术领域
本发明涉及电子电路的技术领域，具体地涉及一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法。
背景技术
由于中断周期非连续，数字处理芯片的处理与实时值之间会产生误差，尤其在过零点处容易输出错误的PWM波形，出现过流故障；并且在并网装置启动时，电压环与电流环的参数均无初始值，在闭环运行后会有很大的超调现象产生，因此网侧电流会很高，在电抗器较小的情况下也会产生过流的现象，导致并网失败或装置损毁。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其能够有效地抑制并网逆变器在并网瞬态时发生的过流现象，达到其值与空载电流近似相等的效果，有效地保护了逆变装置，增加了逆变装置的安全性，增大了成功启动的几率。
本发明的技术解决方案是：这种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，当并网装置收到启动命令后，以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动。
由于本发明以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动，因此能够有效地抑制并网逆变器在并网瞬态时发生的过流现象，达到其值与空载电流近似相等的效果，有效地保护了逆变装置，增加了逆变装置的安全性，增大了成功启动的几率。
附图说明
图1是根据本发明的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法的原理图。
图2是根据本发明的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法的相位示意图。
图3是现有的并网装置的原理图。
图4是并网装置馈网状态电压的矢量图。
图5是根据本发明的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法的锁相环的原理框图。
图6是根据本发明的方法做实验得到的网侧电流启动波形图。
具体实施方式
如图1所示，这种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，当并网装置收到启动命令后，以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动。图1中有CLARK变换，PARK变换，PI调节器，1/S为积分环节，W0为电网角频率，PARK反变换，SVPWM为调制算法。
由于本发明以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动，因此能够有效地抑制并网逆变器在并网瞬态时发生的过流现象，达到其值与空载电流近似相等的效果，有效地保护了逆变装置，增加了逆变装置的安全性，增大了成功启动的几率。
更具体地，该方法包括以下步骤：
(1)当并网装置收到启动命令后，电网三相电压UA、UB、UC经过CLARK变换，再进过PARK变换，得到d q轴的直流分量Ud、Uq，；
(2)直流分量Ud、Uq进入锁相环调节器，得到电网合成矢量角度θ；
(3)Ud、Uq、θ三个参数再进行PARK反变换后得到Ua、Ub；
(4)进行SVPWM调制，输出与网侧相同的电压值；
(5)采用开环启动指定数量的中断周期再投入闭环控制，开环时刻只输出略大于网侧电压值的输出电压，同时闭环通道的参数均进行计算，之后投入闭环运行状态。
优选地，并网输出电压值U_INV为电网电压值U_GRID与电抗器压降U_L的合成矢量电压，U_L＝jwL*I，其中w为电网角频率，L为电抗器电感量，I为并网电流值。
优选地，并网电流的限制范围是根据I＝U_L/jwL计算得到，其中w为电网角频率，L为电抗器电感量，U_L为电抗器压降。
优选地，所述步骤(2)中以A相电网的过零点为参考点，进行锁相环SPLL的计算，得到电网合成矢量角度θ。
图2是根据本发明的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法的相位示意图。由于软件锁相角度与数字处理芯片的中断周期有关，采样锁相后角度不可能连续，故存在角度误差，在过零点处启动逆变器，容易发生过流现象。针对这个问题，采用下述办法来解决，例如通过对三相Phase1 Phase2 Phase3电网信号采样，以Phase1的过零点为参考点，进行软件锁相环SPLL的计算，可以得到电网合成矢量角度，当并网装置收到任意时刻的启动命令后，此时刻的电网合成角度为θ，由于中断周期是已知条件，程序先等待该角度的累加至下一个Phase1的过零点，之后可以延时N个中断周期，使装置在图中阴影内的时间段内启动，可以避开三相过零点启动时，过流的状态发生。
图3是现有的并网装置的原理图。由于并网装置多采用如图3所示电压外环，电流内环的双闭环控制，在启动后，由于双环控制系统的反馈量突变，导致给定通道的PI调节器有较大幅度的输出，如电压环饱和，输出的Ua、Ub即为并网装置输出的电压值，最终导致电流超调量过大。
图4是并网装置馈网状态电压的矢量图。由于并网装置馈网状态，输出的电压值U_INV为电网电压值U_GRID与电抗器压降U_L(＝jwL*I，w为电网角频率，L电抗器电感量，I并网电流值，)的合成矢量电压，如图4所示。
图5是根据本发明的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法的锁相环的原理框图。得到电网d q轴分量值，和电网合成矢量角度θ，不需要双闭环，仅将变量Ud、Uq、θ代入PARK反变换后，即是并网装置输出电压U_INV，在N个中断周期时间内，只需输出大于一定范围的网侧电压值U_GRID的电压，即电流的限制范围可根据电抗器电感量I＝U_L/jwL计算得到，与此同时闭环通道的调节器和反馈量都进行相关的运算。再经过该段时间后，投入闭环运行策略。
图6是根据本发明的方法做实验得到的网侧电流启动波形图。示波器1号与3号通道为两相的电流值，2号为母线电压值的交流耦合项。即启动时刻抑制了电流过大的情况发生。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其特征在于：当并网装置收到启动命令后，以A相电网作为参考进行锁相，等待A相下个周期的过零点，再延时指定数量的中断周期，避免A、B、C三相过零点启动；
该方法包括以下步骤：
(1)当并网装置收到启动命令后，电网三相电压UA、UB、UC经过CLARK变换，再经过PARK变换，得到dq轴的直流分量Ud、Uq；
(2)直流分量Ud、Uq进入锁相环调节器，得到电网合成矢量角度θ；
(3)Ud、Uq、θ三个参数再进行PARK反变换后得到Ua、Ub；
(4)进行SVPWM调制，输出与网侧相同的电压值；
(5)采用开环启动指定数量的中断周期再投入闭环控制，开环时刻只输出略大于网侧电压值的输出电压，同时闭环通道的参数均进行计算，之后投入闭环运行状态。
2.根据权利要求1所述的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其特征在于：并网输出电压值U_INV为电网电压值U_GRID与电抗器压降U_L的合成矢量电压，U_L＝jwL*I，其中w为电网角频率，L为电抗器电感量，I为并网电流值。
3.根据权利要求2所述的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其特征在于：并网电流的限制范围是根据I＝U_L/jwL计算得到，其中w为电网角频率，L为电抗器电感量，U_L为电抗器压降。
4.根据权利要求1所述的应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法，其特征在于：所述步骤(2)中以A相电网的过零点为参考点，进行锁相环SPLL的计算，得到电网合成矢量角度θ。
CN201610286788.6A 2016-05-03 2016-05-03 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法 Expired - Fee Related CN105914782B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610286788.6A CN105914782B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610286788.6A CN105914782B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105914782A CN105914782A (zh) 2016-08-31
CN105914782B true CN105914782B (zh) 2019-02-05

Family

ID=56752192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610286788.6A Expired - Fee Related CN105914782B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105914782B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112311216B (zh) * 2020-10-15 2021-09-21 湖南大学 一种变流器过流抑制方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1992501A (zh) * 2005-12-30 2007-07-04 中国科学院电工研究所 一种并网发电逆变器及其输出电流的控制方法
EP2600479A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 ABB Research Ltd. Controlling an electrical grid with islanded operation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1992501A (zh) * 2005-12-30 2007-07-04 中国科学院电工研究所 一种并网发电逆变器及其输出电流的控制方法
EP2600479A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-05 ABB Research Ltd. Controlling an electrical grid with islanded operation

Also Published As

Publication number Publication date
CN105914782A (zh) 2016-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bottrell et al. Comparison of current-limiting strategies during fault ride-through of inverters to prevent latch-up and wind-up
Wu et al. Transient stability impact of the phase-locked loop on grid-connected voltage source converters
Wang et al. A nonlinear-disturbance-observer-based DC-bus voltage control for a hybrid AC/DC microgrid
EP2416480B1 (en) Photovoltaic inverter system and method of starting same at high open-circuit voltage
Mohamed Mitigation of converter-grid resonance, grid-induced distortion, and parametric instabilities in converter-based distributed generation
CN113972682B (zh) 一种直流母线的电压控制方法及装置和电力系统
CN107863780B (zh) 海上风电直流送出系统故障控制方法及装置
CN114977270A (zh) 自同步电压源全功率变换风电机组控制系统
Khan et al. PLL-less active and reactive power controller for grid-following inverter
Kong et al. The design and analysis of the PI regulator of three-phase voltage source PWM rectifier
Younis et al. Single-phase self-synchronized synchronverter with current-limiting capability
Jia et al. Analytical calculation of transient current from an inverter-interfaced renewable energy
CN113241748B (zh) 电力电子变流器接入弱电网暂态过电压抑制方法及系统
CN105914782B (zh) 一种应用于抑制并网逆变器并网瞬态过流的方法
Betz et al. Identification of grid impedance during severe faults
Zhang et al. Control strategy of low voltage ride-through for grid-connected photovoltaic inverter
Li et al. Smooth switching control strategy for grid-connected and islanding mode of microgrid based on linear active disturbance rejection controller
Chhor et al. Model predictive control for DFIG-based wind turbines with NPC voltage source converter
CN115224724A (zh) 一种含滤波电容的储能系统的三相并网连接方法
Kuncoro et al. DVR to voltage sag mitigation due to induction motor starting and 3 phase fault
Tang et al. Short-circuit current of grid-connected voltage source converters: Multi-timescale analysis method
Upadhvay et al. Voltage quality compensation of DFIG with series DVR (SDVR) under three phase fault
CN110071528B (zh) 一种逆变器并网型分布式电源故障模型构建方法
CN109256795B (zh) 一种穿越控制方法及装置
Liu et al. The Current Sequence Components Extraction for Dual Synchronous Rotation Frame Current Control in Unbalanced Grid Conditions

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 100144 No. 1, Xijing Road, Shijingshan District, Beijing

Applicant after: Beijing Dongbi Electric Co., Ltd.

Address before: 100144 No. 1, Xijing Road, Shijingshan District, Beijing

Applicant before: BEIJING SENYUAN DONGBIAO ELECTRIC CO., LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190205

Termination date: 20210503