CN109995073A - 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法 - Google Patents

一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109995073A
CN109995073A CN201810003753.6A CN201810003753A CN109995073A CN 109995073 A CN109995073 A CN 109995073A CN 201810003753 A CN201810003753 A CN 201810003753A CN 109995073 A CN109995073 A CN 109995073A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
photovoltaic
period
power
active power
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.)
Granted
Application number
CN201810003753.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109995073B (zh
Inventor
薛家祥
朱亮华
陈永煌
晋刚
袁伟
万珍平
刘旺玉
曾敏
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.)
DONGGUAN CITY JUDA ELECTRONIC Co Ltd
Original Assignee
DONGGUAN CITY JUDA ELECTRONIC 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 DONGGUAN CITY JUDA ELECTRONIC Co Ltd filed Critical DONGGUAN CITY JUDA ELECTRONIC Co Ltd
Priority to CN201810003753.6A priority Critical patent/CN109995073B/zh
Publication of CN109995073A publication Critical patent/CN109995073A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109995073B publication Critical patent/CN109995073B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H02J3/383—
    • 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
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • 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
    • H02J3/388—Islanding, i.e. disconnection of local power supply from the network
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

本发明涉及光伏系统中逆变器的控制技术领域，尤其是指一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其包括有以下步骤：A，将逆变器并入系统中；B，采样瞬时电压ν0和瞬时电流iL；计算瞬时有功功率Pk和无功功率Qk；C，计算有功功率平均值P* k和无功功率平均值Q* k；D，计算△T和Kvz；E，得出外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref和DSP定时器周期设定值T；F，得到驱动信号PWM脉冲。本发明能够有效均分有功功率和无功功率，获得较好的动静态性能和均流效果；有功功率和无功功率的数字化计算以及改进的下垂法控制方式使得数字化控制实现较简单，有利于控制芯片的运算；采用无线的并联技术，并联的逆变器的位置不受通讯线的约束限制，解决易受外界干扰的问题。

Description

一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法
技术领域
本发明涉及光伏系统中逆变器的控制技术领域，尤其是指一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法。
背景技术
光伏离网分布式发电的发展能够带来积极的连带效应，其能够实现对太阳能的存储，在汽车电动化的实现，能源消费结构电力化的过程中起着重要的支撑作用。
光伏离网逆变器模块化是其发展主要趋势，模块化能够实现光伏离网逆变器并联扩容运行，相比于增加单台逆变器功率，其结构灵活，可靠性高，设备检修更加方便，易于系统升级维护，同时还具有热插拔功能，能够在单体模块出现故障，不影响整机系统的工作。
逆变器并联扩容可以根据逆变器之间是否存在通讯线，可分为无互联线控制和有互联线控制，两者的控制技术各不相同。有互联线控制技术的逆变器之间存在通讯线，能够有效的交流彼此信息，因此能够达到较好的均流效果,但是通讯线的存在限制了系统的应用范围，互联线的存在不仅限制了各逆变器之间的空间距离，而且容易引入干扰信号，不利于并联系统的可靠运行。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，包括有以下步骤：
A，将逆变器并入光伏离网系统中；
B，采样逆变器的瞬时电压ν0和瞬时电流iL；计算瞬时有功功率Pk和无功功率Qk；
C，在光伏离网逆变器并联系统中计算一个工频周期内的有功功率平均值P* k和无功功率平均值Q* k；
D，通过改进下垂法计算得出周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz；
E，根据周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz查正弦表得出外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref和DSP定时器周期设定值T；F，双闭环控制系统根据外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref、输出电流的瞬时值i* L和DSP定时器频率参考值T改变输出，得到驱动信号PWM脉冲，调整有功功率和无功功率。
其中，所述步骤D中通过改进下垂法计算周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz包括以下步骤：
D1，通过PQ调节程序使得PQ调节标志位为0；
D2，判断功率是否均分，若是，则功率已经均分，执行步骤D1；否则，执行步骤D3；
D3，获取有功功率和无功功率；
D4，设置下垂系数nq1,nq2,mp1,mp2；
D5，设置开电路电压V0，先获取本周期的无功功率值Q(k)和上周期的无功功率值Q(k-1)；
D6，计算得出下一周期的电压参考值V1，得出Kvz＝V0/V1；
D7，获取本周期的有功功率值P(k)和上周期的有功功率值P(k-1)；
D8，计算得出相位角调整量△ω；
D9，根据△ω计算得出周期调整值△T。
其中，所述电压参考值V1＝V0-nq1Q(k)+nq2Q(k-1)。
其中，所述相位角调整量△ω＝-mp1P(k)+mp2P(k-1)。
其中，所述周期调整值△T＝△ω/(0.05*2π)。
其中，所述步骤B中的瞬时有功功率Pk和无功功率Qk计算公式为：其中N为一个工频周期内的采样点数，
N＝400。
本发明的有益效果：
本发明提供的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，能够有效均分有功功率和无功功率，获得较好的动静态性能和均流效果；有功功率和无功功率的数字化计算以及改进的下垂法控制方式使得数字化控制实现较简单，有利于控制芯片的运算；采用无线的并联技术，节约成本，并联的逆变器的位置不受通讯线的约束限制，解决易受外界干扰的问题。
附图说明
图1为本发明的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法的流程图。
图2为本发明实施例的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联系统的结构示意图。
图3为本发明通过改进下垂法计算周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz的流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图1，本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，包括有以下步骤：
A，将逆变器并入光伏离网系统中；
B，采样逆变器的瞬时电压ν0和瞬时电流iL；计算瞬时有功功率Pk和无功功率Qk；
C，在光伏离网逆变器并联系统中计算一个工频周期内的有功功率平均值P* k和无功功率平均值Q* k；
D，通过改进下垂法计算得出周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz；
E，根据周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz查正弦表得出外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref和DSP定时器周期设定值T；F，双闭环控制系统根据外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref、输出电流的瞬时值i* L和DSP定时器频率参考值T改变输出，得到驱动信号PWM脉冲，调整有功功率和无功功率。
具体地，本发明能够有效均分有功功率和无功功率，获得较好的动静态性能和均流效果；有功功率和无功功率的数字化计算以及改进的下垂法控制方式使得数字化控制实现较简单，有利于控制芯片的运算；采用无线的并联技术，节约成本，并联的逆变器的位置不受通讯线的约束限制，解决易受外界干扰的问题。
如图3，本发明实施例公开的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联系统。通过采样负载端交流母线的电压和电流，计算有功功率Pk和无功功率Qk，由改进PQ下垂法控制方程得到正弦表的幅值调整系数Kvz和频率调整值ΔT，查询正弦表并与正弦表幅值调整系数Kvz运算，得到外环电压参考值Vref，得到内环电流参考值iref，通过运算，输出电压的驱动信号PWM脉冲，其中频率调整值ΔT，通过调整PWM的周期值，进而调整频率。
如图2，本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，所述步骤D中通过改进下垂法计算周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz包括以下步骤：
D1，通过PQ调节程序使得PQ调节标志位为0；
D2，判断功率是否均分，若是，则功率已经均分，执行步骤D1；否则，执行步骤D3；
D3，获取有功功率和无功功率；
D4，设置下垂系数nq1,nq2,mp1,mp2；
D5，设置开电路电压V0，先获取本周期的无功功率值Q(k)和上周期的无功功率值Q(k-1)；
D6，计算得出下一周期的电压参考值V1，得出Kvz＝V0/V1；
D7，获取本周期的有功功率值P(k)和上周期的有功功率值P(k-1)；
D8，计算得出相位角调整量△ω；
D9，根据△ω计算得出周期调整值△T。
本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，所述电压参考值V1＝V0-nq1Q(k)+nq2Q(k-1)。
本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，所述相位角调整量△ω＝-mp1P(k)+mp2P(k-1)。
本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，所述周期调整值△T＝△ω/(0.05*2π)。
本实施例所述的一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，所述步骤B中的瞬时有功功率Pk和无功功率Qk计算公式为：
其中N为一个工频周期内的采样点数，N＝400。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于，包括有以下步骤：
A，将逆变器并入光伏离网系统中；
B，采样逆变器的瞬时电压ν0和瞬时电流iL；计算瞬时有功功率Pk和无功功率Qk；
C，在光伏离网逆变器并联系统中计算一个工频周期内的有功功率平均值P* k和无功功率平均值Q* k；
D，通过改进下垂法计算得出周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz；
E，根据周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz查正弦表得出外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref和DSP定时器周期设定值T；
F，双闭环控制系统根据外环电压参考值Vref、内环电流参考值iref、输出电流的瞬时值i* L和DSP定时器频率参考值T改变输出，得到驱动信号PWM脉冲，调整有功功率和无功功率。
2.根据权利要求1所述的一种基于改进下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于，所述步骤D中通过改进下垂法计算周期调整值△T和正弦表的幅值调整系数Kvz包括以下步骤：
D1，通过PQ调节程序使得PQ调节标志位为0；
D2，判断功率是否均分，若是，则功率已经均分，执行步骤D1；否则，执行步骤D3；
D3，获取有功功率和无功功率；
D4，设置下垂系数nq1,nq2,mp1,mp2；
D5，设置开电路电压V0，先获取本周期的无功功率值Q(k)和上周期的无功功率值Q(k-1)；
D6，计算得出下一周期的电压参考值V1，得出Kvz＝V0/V1；
D7，获取本周期的有功功率值P(k)和上周期的有功功率值P(k-1)；
D8，计算得出相位角调整量△ω；
D9，根据△ω计算得出周期调整值△T。
3.根据权利要求2所述的一种基于改进下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于：所述电压参考值V1＝V0-nq1Q(k)+nq2Q(k-1)。
4.根据权利要求2所述的一种基于改进下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于：所述相位角调整量△ω＝-mp1P(k)+mp2P(k-1)。
5.根据权利要求4所述的一种基于改进下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于：所述周期调整值△T＝△ω/(0.05*2π)。
6.根据权利要求1所述的一种基于改进下垂法的光伏离网逆变器并联方法，其特征在于：所述步骤B中的瞬时有功功率Pk和无功功率Qk计算公式为：其中N为一个工频周期内的采样点数，N＝400。
CN201810003753.6A 2018-01-03 2018-01-03 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法 Active CN109995073B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810003753.6A CN109995073B (zh) 2018-01-03 2018-01-03 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810003753.6A CN109995073B (zh) 2018-01-03 2018-01-03 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109995073A true CN109995073A (zh) 2019-07-09
CN109995073B CN109995073B (zh) 2023-03-21

Family

ID=67128558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810003753.6A Active CN109995073B (zh) 2018-01-03 2018-01-03 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109995073B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112003262A (zh) * 2020-07-29 2020-11-27 浙江大学 一种光伏高渗透率下的直流微网系统伪分层控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499663A (zh) * 2008-01-30 2009-08-05 力博特公司 一种逆变器并联控制方法及逆变器
CN102437589A (zh) * 2011-12-19 2012-05-02 湖南大学 一种单相太阳能发电多逆变器并联功率均分控制方法
CN103138290A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 广西电网公司 对等模式下基于改进相位控制的微网无缝切换控制方法
CN103684021A (zh) * 2012-09-17 2014-03-26 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 逆变器并联控制系统
CN103701352A (zh) * 2013-12-16 2014-04-02 西安交通大学 基于下垂控制技术的并联逆变器解耦控制方法
CN104184166A (zh) * 2014-08-29 2014-12-03 东南大学 一种运行、控制和保护性能提高的微电网系统
CN106712559A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 华南理工大学 一种基于ups光伏离网逆变器并联的控制方法
CN107147317A (zh) * 2017-05-23 2017-09-08 上海海事大学 一种基于rc虚拟阻抗的逆变器并联控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499663A (zh) * 2008-01-30 2009-08-05 力博特公司 一种逆变器并联控制方法及逆变器
CN102437589A (zh) * 2011-12-19 2012-05-02 湖南大学 一种单相太阳能发电多逆变器并联功率均分控制方法
CN103684021A (zh) * 2012-09-17 2014-03-26 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 逆变器并联控制系统
CN103138290A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 广西电网公司 对等模式下基于改进相位控制的微网无缝切换控制方法
CN103701352A (zh) * 2013-12-16 2014-04-02 西安交通大学 基于下垂控制技术的并联逆变器解耦控制方法
CN104184166A (zh) * 2014-08-29 2014-12-03 东南大学 一种运行、控制和保护性能提高的微电网系统
CN106712559A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 华南理工大学 一种基于ups光伏离网逆变器并联的控制方法
CN107147317A (zh) * 2017-05-23 2017-09-08 上海海事大学 一种基于rc虚拟阻抗的逆变器并联控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姚玮等: "基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术", 《电力系统自动化》 *
朱永祥等: "基于PQ下垂控制的逆变器并联系统仿真研究", 《湖南工程学院学报(自然科学版)》 *
林永君等: "微电网逆变器下垂控制技术研究", 《国网技术学院学报》 *
薛家祥等: "光伏离网逆变器并联控制系统研究", 《中国测试》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112003262A (zh) * 2020-07-29 2020-11-27 浙江大学 一种光伏高渗透率下的直流微网系统伪分层控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109995073B (zh) 2023-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102640378B (zh) 分布式发电机逆变器作为静止同步补偿器的应用
CN106684918B (zh) 一种lcl逆变器弱阻尼谐振抑制与功率快速调节方法
CN110042413A (zh) 非并网风电电解水制氢系统和方法
US20110088748A1 (en) Grid-interactive photovoltaic generation system with power quality control and energy saving
CN107154621B (zh) 直流微电网储能单元dc-dc换流器的虚拟同步发电机控制方法
CN102223100A (zh) 基于修正比例谐振调节器的三相并网逆变器控制方法
CN107645166B (zh) 一种集成光伏的新型统一电能质量调节装置及其控制方法
CN202135074U (zh) 全智能电池模拟器
CN106953538A (zh) 一种基于继电器旁路提高光伏并网逆变器转换效率的方法
CN104319823A (zh) 一种包含z源变换器的交直流混合微电网及协调控制策略
CN104333026A (zh) 基于功率前馈补偿的孤立运行直流微网储能稳压控制方法
CN107910869A (zh) 一种分布式静止串联补偿器控制系统及其控制方法
CN110266196A (zh) 基于神经网络的无电解电容变频器母线电压波动抑制方法
CN108173292B (zh) 基于功率追踪的光伏虚拟同步控制方法
CN202856652U (zh) 一种光伏扬水逆变器及光伏扬水系统
CN102234045B (zh) 具有可控整流器的电梯控制系统及其控制方法
CN108306311B (zh) 直流负载系统分区间响应电网调频需求的控制系统及方法
CN102237824B (zh) 一种光伏逆变器
CN104362759B (zh) 一种配电网末级电能质量调控装置及调控方法
CN109802397A (zh) 静止无功发生器的自适应pi双闭环控制方法
CN109995073A (zh) 一种基于下垂法的光伏离网逆变器并联方法
CN106816889B (zh) 并网逆变器功率解耦方法及装置
CN105207270B (zh) 改善光伏并网电压越限的逆变器功率协调控制方法
CN202024430U (zh) 太阳能空气调节器
CN106532725A (zh) 基于虚拟同步发电机型分布式电源的配电网电压控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant