CN110429647B - 基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备 - Google Patents

基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，首先获取电网交流侧的目标信号，然后对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号，最后利用参考信号对光伏电源对应的变流器进行控制。采用本方案，最终解耦得到的参考信号是将电网交流侧的正序电信号和负序电信号综合进行了分析，从而在利用该参考信号对光伏电源的变流器进行控制时，不会引起光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中包含二次谐波分量(纹波)，也就进一步避免了对光伏分布式电源中的变流器的低电压穿越能力造成影响，此外，本发明还公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置及设备，效果如上。

Description

基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备。
背景技术
由于光伏分布式电源的发电的高效性而在电力领域得到了广泛的应用，当配电网发生不对称故障时，接入配电网的光伏分布式电源会由于光伏脱网运行而对配电网的稳定性造成影响。
若配电网发生不对称故障，目前采取的方案一般是通过对配电网交流侧的正序电信号(正序电压和正序电流)进行分析得到的参考信号对光伏分布式电源中的变流器进行控制，但是发生不对称故障时，由于配电网中也会存在负序电流或电压，对正序电信号进行分析得到的参考信号(只包含与正序电信号相关的信号)对光伏分布式电源的变流器进行控制时容易导致光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中存在二次谐波分量(纹波)，从而对光伏分布式电源中的变流器的低电压穿越能力造成影响，严重时还会导致光伏分布式电源出现故障。
因此，如何提高光伏分布式电源中变流器的低电压穿越能力是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于公开一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备，提高了光伏分布式电源中变流器的低电压穿越能力。
为实现上述目的，本发明实施例公开了如下技术方案：
第一，本发明实施例公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，包括：
获取电网交流侧的目标信号；
对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号；
利用所述参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制。
优选的，所述获取电网交流侧的目标信号包括：
获取所述电网交流侧的电压信号和电流信号；
所述电压信号中包含正序电压信号和负序电压信号；
所述电流信号中包含正序电流信号和负序电流信号。
优选的，所述对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号包括：
对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；
分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位；
利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号确定参考功率；
根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压。
优选的，所述对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号包括：
将与所述目标信号对应的电压信号投影至αβ坐标中得到电压α分量和电压β分量；
根据所述电压α分量和所述电压β分量建立与所述电压信号中正序电压矢量对应的正序电压同步旋转坐标，并将所述正序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准正序电压信号；
所述标准正序电压信号包括正序电压α分量和正序电压β分量；
根据所述电压α分量和所述电压β分量建立与所述电压信号中负序电压矢量对应的负序电压同步旋转坐标，并对所述负序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准负序电压信号；
所述标准负序电压信号包括负序电压α分量和负序电压β分量。
优选的，所述分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位包括：
分别建立与所述标准正序电压信号和所述标准负序电压信号对应的正序αβ-dq坐标和负序αβ-dq坐标；
确定正序电压d轴分量和正序电压q轴分量与所述正序电压α分量和所述正序电压β分量之间的第一关系、确定负序电压d轴分量和负序电压q轴分量与所述负序电压α分量和所述负序电压β分量之间的第二关系；
分别对所述标准正序电压信号和所述标准负序电压信号进行处理以使所述第一关系中的正序相位和所述第二关系中的负序相位均处于预设区间；
将所述预设区间的任意一个相位作为所述正序锁相相位，将所述预设区间的任意一个相位作为所述负序锁相相位。
优选的，所述利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号得到参考功率包括：
将所述目标信号中的电流信号进行分离得到正序电流信号和负序电流信号；
利用所述正序锁相相位将所述正序电流信号投影至与所述标准正序电压信号对应的dq坐标以得到正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
利用所述负序锁相相位将所述负序电流信号投影至与所述标准负序电压信号对应的dq坐标以得到负序电流d轴分量和负序电流q轴分量；
利用所述正序电压d轴分量、所述负序电压d轴分量、所述正序电流d轴分量和所述负序电流d轴分量计算参考有功功率；
根据所述正序电压d轴分量、所述负序电压d轴分量、所述正序电流q轴分量和所述负序电流q轴分量计算参考无功功率；
所述参考功率包括参考有功功率和参考无功功率。
优选的，所述根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压包括：
根据所述参考功率求解与所述变流器对应的正序电流d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
利用所述参考功率求解与所述变流器对应的负序电流d轴参考分量和负序电流q轴参考分量；
依据所述正序电压q轴分量、所述正序电流d轴参考分量、所述正序电流d轴分量、所述正序电压d轴分量、正序电流q轴参考分量和所述正序电流q轴分量计算正序电压d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
依据所述负序电压q轴分量、所述负序电流d轴参考分量、所述负序电流d轴分量、所述负序电压d轴分量、负序电流q轴参考分量和所述负序电流q轴分量计算负序电压d轴参考分量和负序电压q轴参考分量；
所述参考电压包括：所述正序电压d轴参考分量、所述正序电压q轴参考分量、所述负序电压d轴参考分量以及所述负序电压q轴参考分量。
第二，本发明实施例公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置，包括：
获取模块，用于获取与光伏电源对应的变流器的目标信号；
解耦模块，用于对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号；
控制模块，用于利用所述参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制。
优选的，所述解耦模块包括：
解耦单元，用于对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；
建立单元，用于分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位；
第一确定单元，用于利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号确定参考功率；
第二确定单元，用于根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压。
第三，本发明实施例公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如以上任一种所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法的步骤。
可见，本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，首先获取电网交流侧的目标信号，然后对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号，最后利用参考信号对光伏电源对应的变流器进行控制。与现有技术相比，由于现有技术对光伏分布式电源进行控制时只考虑了配电网的正序电信号，最终得到的参考信号则只包含了与正序电信号相关的信号，从而使得光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中存在二次谐波分量(纹波)，而采用本方案，最终解耦得到的参考信号是将电网交流侧的正序电信号和负序电信号综合进行了分析，从而使得参考信号中即包含了与正序电信号相关的信号，也包含了与负序电信号相关的信号，从而在利用该参考信号对光伏电源的变流器进行控制时，不会引起光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中包含二次谐波分量(纹波)，也就进一步避免了对光伏分布式电源中的变流器的低电压穿越能力造成影响，此外，本发明实施例还公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置及设备，效果如上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种正序电压同步旋转坐标示意图；
图3为本发明实施例公开的一种负序电压同步旋转坐标示意图；
图4为本发明实施例公开的一种正序锁相坐标示意图；
图5为本发明实施例公开的一种负序锁相坐标示意图；
图6为本发明实施例公开的一种正序锁相相位的处理流程示意图；
图7为本发明实施例公开的一种负序锁相相位的处理流程示意图；
图8为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置结构示意图；
图9为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制设备结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备，提高了光伏分布式电源中变流器的低电压穿越能力。
请参见图1，图1为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法流程示意图，该方法包括：
S101、获取电网交流侧的目标信号。
具体的，本实施例中，目标信号包括电压信号和电流信号，其中，电压信号可以选用电网的交流侧三相电压。当然，根据电力系统的实际运行情况目标信号也可以选用其它类型的信号，本发明实施例中，主要是针对配电网发生不对称故障时对光伏电压的研究，因此，本发明实施例中获取的电网交流侧的目标信号是在配电网发生不对称故障时获取的，也就是说，目标信号中的电压信号和电流信号应该都包含正序分量和负序分量，从而能基于正序分量和负序分量获取最终的参考信号，达到控制光伏电源的变流器的目的。
其中，作为优选的实施例，步骤S101包括：
获取电网交流侧的电压信号和电流信号。
电压信号中包含正序电压信号和负序电压信号。
电流信号中包含正序电流信号和负序电流信号。
S102、对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号。
具体的，本实施例中，解耦为将目标信号中的正序电信号和负序电信号分开处理并最终进行综合得到参考信号。对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦主要是基于二阶广义积分器进行的，从另一方面来说，利用正负序独立控制策略对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦。
其中，作为优选的实施例，步骤S102包括：
对与目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号。
分别建立与标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定标准正序电压信号的正序锁相相位和与标准负序电压信号的负序锁相相位。
利用正序锁相相位、负序锁相相位和目标信号中的电流信号确定参考功率。
根据参考功率确定与光伏电源的参考电压。
具体的，本实施例中，作为优选的实施例，对与目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号包括：
将与目标信号对应的电压信号投影至αβ坐标中得到电压α分量和电压β分量；
根据电压α分量和电压β分量建立与电压信号中正序电压矢量对应的正序电压同步旋转坐标，并将正序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准正序电压信号。
标准正序电压信号包括正序电压α分量和正序电压β分量。
根据电压α分量和电压β分量建立与电压信号中负序电压矢量对应的负序电压同步旋转坐标，并对负序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准负序电压信号。
标准负序电压信号包括负序电压α分量和负序电压β分量。
具体的，本实施例中，将电压信号投影至αβ坐标可以结合网测监测点(网侧监测点为实时监测配电网中的电压信号或电流信号发生变化的监测位置)三相电压进行确定，若网侧监测点的三相电压为ea，eb和ec，则可以通过下式(Clark，可以参见现有技术)计算电压信号投影至αβ坐标中的电压α分量(eα)和电压β分量(eβ)：
Figure BDA0002163600650000081
然后，建立与电压信号中正序电压矢量对应的正序电压同步旋转坐标(正序电压abc-αβ同步旋转坐标)，请参见图2，图2为本发明实施例公开的一种正序电压同步旋转坐标示意图，由图2可知，β轴超前α轴90度，正序旋转坐标以ω＝2πf(f为工频)的角速度逆时针旋转，Vm +为正序电压矢量，Vm +与α坐标的夹角为θ+，正序电压abc在坐标在正序电压同步旋转坐标下保持相对静止，则正序电压矢量Vm +投影到正序电压abc坐标得到：
Figure BDA0002163600650000082
上式中，
Figure BDA0002163600650000083
表示的是a相电压投影在正序电压abc坐标上的正序电压值，
Figure BDA0002163600650000084
表示的是b相电压投影在正序电压abc坐标上的正序电压值，
Figure BDA0002163600650000085
表示的是c相电压投影在正序电压abc坐标上的正序电压值。
Figure BDA0002163600650000086
表示的正序α分量，
Figure BDA0002163600650000087
表示的是正序β分量。由上式可知，b相电压超前c相电压120度，则将上式进行变换后用下式表示
Figure BDA0002163600650000088
(正序电压α分量)，
Figure BDA0002163600650000089
(正序电压β分量)：
Figure BDA00021636006500000810
由以上的(1)、(2)和(3)式可得各正序电压值和三相电压之间的关系式如下：
Figure BDA00021636006500000811
式(4)中，
Figure BDA0002163600650000091
联立式(1)、(3)以及(4)可得正序电压α分量和正序电压β分量与电压α分量和电压β分量之间的关系式，关系式可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000092
同时，可以再建立负序电压同步旋转坐标，建立与电压信号中负序电压矢量对应的负序电压同步旋转坐标(负序电压abc-αβ同步旋转坐标)，请参见图3，图3为本发明实施例公开的一种负序电压同步旋转坐标示意图，由图2可知，β轴滞后α轴90度，负序旋转坐标以ω＝2πf(f为工频)的角速度顺时针旋转，
Figure BDA0002163600650000093
为正序电压矢量，
Figure BDA0002163600650000094
与α坐标的夹角为θ-，负序电压abc在坐标在负序电压同步旋转坐标下保持相对静止，则负序电压矢量
Figure BDA0002163600650000095
投影到负序电压abc坐标得到：
Figure BDA0002163600650000096
(6)式中，
Figure BDA0002163600650000097
表示的是a相电压投影在负序电压abc坐标上的负序电压值，
Figure BDA0002163600650000098
表示的是b相电压投影在负序电压abc坐标上的负序电压值，
Figure BDA0002163600650000099
表示的是c相电压投影在负序电压abc坐标上的负序电压值。
Figure BDA00021636006500000910
表示的负序α分量，
Figure BDA00021636006500000911
表示的是负序β分量。则将(6)式进行变换后用下式表示
Figure BDA00021636006500000912
(负序电压α分量)，
Figure BDA00021636006500000913
(负序电压β分量)：
Figure BDA00021636006500000914
由以上的(1)、(6)和(7)式可得各负序电压值和三相电压之间的关系式如下：
Figure BDA00021636006500000915
式(4)中，
Figure BDA0002163600650000101
联立式(1)、(7)以及(8)可得负序电压α分量和负序电压β分量与电压α分量和电压β分量之间的关系式，关系式可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000102
在确定好
Figure BDA0002163600650000103
和
Figure BDA0002163600650000104
之后，然后利用(5)式和(9)式在正序αβ-dq坐标(图4，图4为本发明实施例公开的一种正序锁相坐标示意图，q+表示的是正序q轴，d+表示的是正序d轴)和负序αβ-dq(图5，图5为本发明实施例公开的一种负序锁相坐标示意图，q+表示的是正序q轴，q-表示的是负序q轴，d-表示的是负序d轴)坐标下利用PI调制锁住正序电压的相位和负序电压的相位。
其中，作为优选的实施例，分别建立与标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定标准正序电压信号的正序锁相相位和标准负序电压信号的负序锁相相位包括：
分别建立与标准正序电压信号和标准负序电压信号对应的正序αβ-dq坐标和负序αβ-dq坐标；
确定正序电压d轴分量和正序电压q轴分量与正序电压α分量和正序电压β分量之间的第一关系、确定负序电压d轴分量和负序电压q轴分量与负序电压α分量和负序电压β分量之间的第二关系；
分别对标准正序电压信号和标准负序电压信号进行旋转和积分以使第一关系中的正序相位和第二关系中的负序相位均处于预设区间；
将预设区间的任意一个相位作为正序锁相相位，将预设区间的任意一个相位作为负序锁相相位。
具体的，本实施例中，在正序αβ-dq坐标下利用PI调制锁住正序电压矢量的相位，使eq +＝0，则正序电压d轴分量ed +和正序电压q轴分量eq +与正序电压α分量
Figure BDA0002163600650000106
正序电压β分量
Figure BDA0002163600650000107
之间的第一关系可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000108
请参见图6，图6为本发明实施例公开的一种正序锁相相位的处理流程示意图，在将正序电压α分量
Figure BDA0002163600650000111
正序电压β分量
Figure BDA0002163600650000112
经过正序锁相坐标(正序αβ-dq坐标)后，再加上工频旋转角速度ω，然后再经过积分环节
Figure BDA0002163600650000113
和角速度转换器环节使得正序相位θ+处于0至2π之间，然后将0至2π之间的任意一个值作为正序电压的相位θ+(正序锁相相位)。其中，预设区间可以为0至2π，当然，根据实际应用，预设区间也可以设置为其他数值，在此本发明实施例并不作限定。
同理，对于负序电压矢量，在负序αβ-dq坐标下利用PI调制锁住负序电压矢量的相位，使eq -＝0，则负序电压d轴分量ed -和负序电压q轴分量eq -与负序电压α分量
Figure BDA0002163600650000114
负序电压β分量
Figure BDA0002163600650000115
之间的第二关系可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000116
请参见图7，图7为本发明实施例公开的一种负序锁相相位的处理流程示意图，在将负序电压α分量
Figure BDA0002163600650000117
负序电压β分量
Figure BDA0002163600650000118
经过负序锁相坐标(负序αβ-dq坐标)后，再加上工频旋转角速度ω，然后再经过积分环节和角速度转换器环节使得负序相位θ-处于0至2π之间，然后将0至2π之间的任意一个值作为负序电压的相位θ-(负序锁相相位)。其中，预设区间可以为0至2π，当然，根据实际应用，预设区间也可以设置为其他数值，在此本发明实施例并不作限定。
其中，基于上述实施例，作为优选的实施例，利用正序锁相相位、负序锁相相位和目标信号中的电流信号得到参考功率包括：
将目标信号中的电流信号进行分离得到正序电流信号和负序电流信号。
利用正序锁相相位将正序电流信号投影至与标准正序电压信号对应的dq坐标以得到正序电流d轴分量和正序电流q轴分量。
利用负序锁相相位将负序电力信号投影至与标准负序电压信号对应的dq坐标以得到负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。
利用正序电压d轴分量、负序电压d轴分量、正序电流d轴分量和负序电流d轴分量计算参考有功功率。
根据正序电压d轴分量、负序电压d轴分量、正序电流q轴分量和负序电流q轴分量计算参考无功功率。
参考功率包括参考有功功率和参考无功功率。
具体的，本实施例中，利用正序锁相相位θ+求得正序电流信号(Iα +,Iβ +)在与标准正序电压信号对应的dq坐标(正序dq坐标)的正序电流d轴分量Id +和正序电流q轴分量Iq +可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000121
利用负序锁相相位θ-求得负序电流信号(Iα -,Iβ -)在与标准负序电压信号对应的dq坐标(负序dq坐标)的负序电流d轴分量Id -和负序电流q轴分量Iq -可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000122
在得到正序电流d轴分量Id +、正序电流q轴分量Iq +、负序电流d轴分量Id -和负序电流q轴分量Iq -之后，可以求得参考有功功率p0和参考无功功率q0，参考有功功率p0和参考无功功率q0可以用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000123
S103、利用参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制。
具体的，本实施例中，参考信号包括正序电压d轴参考分量、正序电压q轴参考分量、负序电压d轴参考分量和负序电压q轴参考分量，在得到参考信号后，便可以用参考信号控制光伏电源的变流器，包括对光伏电源的变流器的输出功率和直流母线电压的控制(此处可以参见现有技术)。其中，作为优选的实施例，根据参考功率确定光伏电源的参考电压包括：
根据参考功率求解与变流器对应的正序电流d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
利用参考功率求解与变流器对应的负序电流d轴参考分量和负序电流q轴参考分量；
依据正序电压q轴分量、正序电流d轴参考分量、正序电流d轴分量、正序电压d轴分量、正序电流q轴参考分量和正序电流q轴分量计算正序电压d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
依据负序电压q轴分量、负序电流d轴参考分量、负序电流d轴分量、负序电压d轴分量、负序电流q轴参考分量和负序电流q轴分量计算负序电压d轴参考分量和负序电压q轴参考分量；
利用正序电压d轴参考分量、正序电压q轴参考分量、负序电压d轴参考分量以及负序电压q轴参考分量对变流器进行控制。
具体的，本实施例中，正序电流d轴参考分量、正序电压q轴参考分量、负序电流d轴参考分量和负序电流q轴参考分量可以采用下式进行表示：
Figure BDA0002163600650000131
上式中，有功功率参考值
Figure BDA0002163600650000132
系数
Figure BDA0002163600650000133
其中，
Figure BDA0002163600650000134
为直流母线电压参考值，KP1和KI1为比例系数。udc为直流母线电压。
在得到参考电流之后，可以根据下式求解正序电压d轴参考分量
Figure BDA0002163600650000135
正序电压q轴参考分量
Figure BDA0002163600650000136
负序电压d轴参考分量
Figure BDA0002163600650000137
以及负序电压q轴参考分量
Figure BDA0002163600650000138
Figure BDA0002163600650000139
如此，便可以通过最终得到的正序电压d轴参考分量
Figure BDA00021636006500001310
正序电压q轴参考分量
Figure BDA00021636006500001311
负序电压d轴参考分量
Figure BDA00021636006500001312
以及负序电压q轴参考分量
Figure BDA00021636006500001313
对光伏电源的变流器进行控制(具体控制过程可以参考现有技术)。
可见，本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，首先获取与光伏电源对应的变流器的目标信号，然后对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号，然后利用参考信号对光伏电源对应的变流器进行控制，因此，采用本方案，将与光伏电源对应的变流器中的正序电信号和负序电信号进行了解耦得到了参考信号，也就是说，本发明中的参考信号结合正序电信号和负序电信号进行了综合分析，从而在对光伏电源的变流器进行控制时，不会引起光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中包含二次谐波分量(纹波)，从而避免了对光伏分布式电源中的变流器的低电压穿越能力造成影响。
下面对本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置进行介绍，请参见图8，图8为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置结构示意图，该装置包括：
获取模块801，用于获取与光伏电源对应的变流器的目标信号；
解耦模块802，用于对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号；
控制模块803，用于利用参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制。
可见，本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置，首先获取与光伏电源对应的变流器的目标信号，然后对目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号，然后利用参考信号对光伏电源对应的变流器进行控制，因此，采用本方案，将与光伏电源对应的变流器中的正序电信号和负序电信号进行了解耦得到了参考信号，也就是说，本发明中的参考信号结合正序电信号和负序电信号进行了综合分析，从而在对光伏电源的变流器进行控制时，不会引起光伏分布式电源的变流器输出的有功功率以及直流母线电压中包含二次谐波分量(纹波)，从而避免了对光伏分布式电源中的变流器的低电压穿越能力造成影响。
基于上述实施例，作为优选的实施例，解耦模块802包括：
解耦单元，用于对与目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；
建立单元，用于分别建立与标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定标准正序电压信号的正序锁相相位和标准负序电压信号的负序锁相相位；
第一确定单元，用于利用正序锁相相位、负序锁相相位和目标信号中的电流信号确定参考功率；
第二确定单元，用于根据参考功率确定与光伏电源对应的整流器的参考电压。
请参见图9，图9为本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制设备结构示意图，包括：
存储器901，用于存储计算机程序；
处理器902，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现以上任一项提到的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制设备具有上述任意一个实施例所具有的技术效果，本发明实施例在此不再赘述。
以上对本申请所公开的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法、装置及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，包括：
获取电网交流侧的目标信号；
对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号；
利用所述参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制；
所述对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号包括：
对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；
分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位；
利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号确定参考功率；
根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压。
2.根据权利要求1所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，所述获取电网交流侧的目标信号包括：
获取所述电网交流侧的电压信号和电流信号；
所述电压信号中包含正序电压信号和负序电压信号；
所述电流信号中包含正序电流信号和负序电流信号。
3.根据权利要求2所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，所述对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号包括：
将与所述目标信号对应的电压信号投影至坐标中得到电压分量和电压分量；
根据所述电压分量和所述电压分量建立与所述电压信号中正序电压矢量对应的正序电压同步旋转坐标，并将所述正序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准正序电压信号；
所述标准正序电压信号包括正序电压分量和正序电压分量；
根据所述电压分量和所述电压分量建立与所述电压信号中负序电压矢量对应的负序电压同步旋转坐标，并对所述负序电压同步旋转坐标进行旋转得到标准负序电压信号；
所述标准负序电压信号包括负序电压分量和负序电压分量。
4.根据权利要求3所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，所述分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位包括：
分别建立与所述标准正序电压信号和所述标准负序电压信号对应的正序坐标和负序坐标；
确定正序电压d轴分量和正序电压q轴分量与所述正序电压分量和所述正序电压分量之间的第一关系、确定负序电压d轴分量和负序电压q轴分量与所述负序电压分量和所述负序电压分量之间的第二关系；
分别对所述标准正序电压信号和所述标准负序电压信号进行处理以使所述第一关系中的正序相位和所述第二关系中的负序相位均处于预设区间；
将所述预设区间的任意一个相位作为所述正序锁相相位，将所述预设区间的任意一个相位作为所述负序锁相相位。
5.根据权利要求4所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，所述利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号得到参考功率包括：
将所述目标信号中的电流信号进行分离得到正序电流信号和负序电流信号；
利用所述正序锁相相位将所述正序电流信号投影至与所述标准正序电压信号对应的dq坐标以得到正序电流d轴分量和正序电流q轴分量；
利用所述负序锁相相位将所述负序电流信号投影至与所述标准负序电压信号对应的dq坐标以得到负序电流d轴分量和负序电流q轴分量；
利用所述正序电压d轴分量、所述负序电压d轴分量、所述正序电流d轴分量和所述负序电流d轴分量计算参考有功功率；
根据所述正序电压d轴分量、所述负序电压d轴分量、所述正序电流q轴分量和所述负序电流q轴分量计算参考无功功率；
所述参考功率包括参考有功功率和参考无功功率。
6.根据权利要求5所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法，其特征在于，所述根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压包括：
根据所述参考功率求解与所述变流器对应的正序电流d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
利用所述参考功率求解与所述变流器对应的负序电流d轴参考分量和负序电流q轴参考分量；
依据所述正序电压q轴分量、所述正序电流d轴参考分量、所述正序电流d轴分量、所述正序电压d轴分量、正序电流q轴参考分量和所述正序电流q轴分量计算正序电压d轴参考分量和正序电压q轴参考分量；
依据所述负序电压q轴分量、所述负序电流d轴参考分量、所述负序电流d轴分量、所述负序电压d轴分量、负序电流q轴参考分量和所述负序电流q轴分量计算负序电压d轴参考分量和负序电压q轴参考分量；
所述参考电压包括：所述正序电压d轴参考分量、所述正序电压q轴参考分量、所述负序电压d轴参考分量以及所述负序电压q轴参考分量。
7.一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取与光伏电源对应的变流器的目标信号；
解耦模块，用于对所述目标信号中的正序电信号和负序电信号进行解耦以得到参考信号；
控制模块，用于利用所述参考信号对与光伏电源对应的变流器进行控制；
所述解耦模块具体用于对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位；利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号确定参考功率；根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压。
8.根据权利要求7所述的一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制装置，其特征在于，所述解耦模块包括：
解耦单元，用于对与所述目标信号对应的电压信号的正序电压信号和负序电压信号分别进行解耦得到标准正序电压信号和标准负序电压信号；
建立单元，用于分别建立与所述标准正序电压信号对应的正序锁相坐标和与所述标准负序电压信号对应的负序锁相坐标以确定所述标准正序电压信号的正序锁相相位和所述标准负序电压信号的负序锁相相位；
第一确定单元，用于利用所述正序锁相相位、所述负序锁相相位和所述目标信号中的电流信号确定参考功率；
第二确定单元，用于根据所述参考功率确定与所述光伏电源对应的整流器的参考电压。
9.一种基于正负序解耦控制的光伏电源的控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述的基于正负序解耦控制的光伏电源的控制方法的步骤。
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