CN112600247B - 一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法及装置，其中方法包括：当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号，通过对三相电压信号进行转换后，分别计算出需要向电网注入的正序无功功率和负序无功功率，也就是说本申请考虑了同时向电网注入正序无功电流和负序无功电流，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持，从而显著减少了逆变器公共耦合点处电压不平衡度，改善了低电压穿越时逆变器稳定性和动态控制性能，解决了现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

Description

一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法及装置

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法及装置。

背景技术

随着光伏、风电和储能装置等分布式能源的渗透率逐渐提高，电力电子并网逆变器作为能量交换的重要组成单元，与电网之间的相互影响日益显著。配电网作为电力系统的最末端环节，运行环境十分复杂，单相接地和两相接地等不对称故障造成母线电压不平衡跌落现象时常发生，从而影响并网逆变器系统和电网的安全稳定运行。

风电和光伏并网逆变器多为电网跟随型，电网跟随型逆变器的运行电压通常需要以电网电压或电网支撑型逆变器的运行电压为参考。因此当电网发生故障时，它不适合脱离电网直接提供给用户使用，这就需要电网跟随型逆变器具有一定的故障穿越能力(FaultRide Through,FRT)。故障穿越能力是指因故障导致并网点电压在一定范围内发生电压跌落时，分布式能源继续保持并网状态，甚至能够提供一定的电压支撑能力。

现阶段，针对电网跟随型并网逆变器不对称故障穿越研究，主要以实现限制故障电流以及对故障下有功功率和无功功率的分配为主，具体做法是通过向系统中注入正序无功电流，提高PCC点正序电压。由于过去的电网规范中，对于负序无功电流并未提出具体要求，因此虽然注入正序无功电流能够实现电压支撑，但是由于没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况。

因此，提供一种同时具备正序和负序无功支撑能力的电网跟随型逆变器低电压穿越方法具有重要的意义。

发明内容

本申请实施例提供了一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法及装置，用于解决现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，所述方法包括：

S1、当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；

S2、通过对称分量法将所述三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将所述正序分量和所述负序分量转换为αβ坐标系下的正序电压和负序电压；

S3、将所述正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将所述负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将所述正序无功功率和所述负序无功功率注入到所述电网中。

可选地，步骤S3之后，还包括：

S4、基于无功参考功率计算公式，根据所述正序无功功率和所述负序无功功率以及所述逆变器的最大无功功率，计算得到无功参考功率；

S5、将所述无功参考功率分别代入到正序无功控制参数计算公式以及负序无功控制参数计算公式中，计算得到正序无功控制参数和负序无功控制参数；

S6、基于第一系数计算公式，根据所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数以及所述正序电压和所述负序电压，计算得到第一系数，并设所述逆变器的有功参考功率为“0”，将所述第一系数和所述无功参考功率代入到逆变器输出电流计算公式中，计算得到最大电流允许值；

S7、将所述最大电流允许值以及第一系数代入到变换器的最大允许无功功率计算公式中，计算得到最大允许无功功率。

可选地，步骤S7之后，还包括：

S8、将正序有功控制参数和负序有功控制参数均设置为“1”，基于第二系数计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、所述正序电压和所述负序电压计算得到第二系数；并基于第三系数计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、正序无功控制参数和负序无功控制参数、所述正序电压和所述负序电压计算得到第三系数；

S9、对所述逆变器输出电流计算公式进行变换得到有功参考功率计算公式，将所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数和所述无功参考功率代入到所述有功参考功率计算公式中，计算得到有功参考功率；

S10、基于有功功率振荡分量计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数、所述有功参考功率、所述无功参考功率、所述正序电压和所述负序电压，计算得到有功功率振荡分量。

可选地，步骤S5之后，还包括：

当电网发生对称故障时，将所述正序无功控制参数设置为“1”，并将所述负序无功控制参数设置“0”。

可选地，所述正序无功功率计算公式和所述负序无功功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为所述逆变器的最大无功功率。

可选地，所述无功参考功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为所述逆变器的最大无功功率。

可选地，所述正序无功控制参数计算公式以及所述负序无功控制参数计算公式为：

式中，

分别为所述正序无功控制参数计算和所述负序无功控制参数，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数。

可选地，所述最大允许无功功率计算公式为：

其中，

式中，Q’为所述最大允许无功功率，C为所述第一系数，I_max为所述最大电流允许值，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为所述正序无功控制参数计算和所述负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，A为所述第二系数，B为所述第三系数，P^*为所述有功参考功率、Q^*为所述无功参考功率。

可选地，所述有功功率振荡分量计算公式为：

其中，

式中，

为所述有功功率振荡分量，P^*为所述有功参考功率、Q^*为所述无功参考功率，

分别为所述正序无功控制参数计算和所述负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，δ为相角正负序分量的差值，

分别为所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数，A为所述第二系数，B为所述第三系数，I_max为所述最大电流允许值。

本申请第二方面提供一种电网跟随型逆变器的低电压穿越装置，所述装置包括：

获取单元，用于当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；

转换单元，用于通过对称分量法将所述三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将所述正序分量和所述负序分量转换为αβ坐标系下正序电压和负序电压；

计算单元，用于将所述正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将所述负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将所述正序无功功率和所述负序无功功率注入到所述电网中。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请实施例中，提供了一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，包括：S1、当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；S2、通过对称分量法将三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将正序分量和负序分量转换为αβ坐标系下的正序电压和负序电压；S3、将正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将正序无功功率和负序无功功率注入到电网中。

本申请提供的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号，通过对三相电压信号进行转换后，分别计算出需要向电网注入的正序无功功率和负序无功功率，也就是说本申请考虑了同时向电网注入正序无功电流和负序无功电流，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持，从而显著减少了逆变器公共耦合点处电压不平衡度，改善了低电压穿越时逆变器稳定性和动态控制性能，解决了现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

进一步地，本申请在故障电流不超出电流限幅值的前提下，通过求取变换器的最大允许无功功率，从而充分利用了逆变器的容量。并通过设置合适的正序有功控制参数和负序有功控制参数来计算有功功率振荡分量，从而减少有功功率的振荡，避免对功率器件的进一步损坏。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例一的流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例二的流程示意图；

图3为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越装置的实施例的结构图；

图4为本申请实施例中提供的一种并网逆变器电路拓扑结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

以下为本申请对一种逆变器工作原理的说明。

请参阅图4，本申请实施例中提供的一种并网逆变器电路拓扑结构图。并网逆变器主要包括括微源、变流器、控制环节、LCL滤波器、PCC(公共耦合)点以及电网。

其中，控制环节包括直流电压控制器，参考电流生成环节，电流环和PWM(脉冲宽度调制)环节。直流电压控制器用于维持直流电压稳定，并负责产生有功参考功率。参考电流生成环节将结合逆变器的参考功率与网侧的电压生成在αβ坐标系下的参考电流并输送给电流环。电流环用于将接受到的参考电流转变为参考电压，输送给PWM生成环节。PWM环节根据参考电压，向逆变电路中的开关器件发送调制后的控制信号。

请参阅图1，本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例一，包括：

步骤101、当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号。

需要说明的是，当电网发生不对称故障时，PCC点电压不平衡，通过测量装置获得(公共耦合点)PCC处的三相电压信号。

步骤102、通过对称分量法将三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将正序分量和负序分量转换为αβ坐标系下的正序电压和负序电压。

然后利用对称分量法(SCM)可以将三相电压信号分解为正序分量和负序分量；接着通过Clark变换，将PCC点电压转化为αβ坐标系下的分量，如式(1)

其中，V⁺和V^-分别是PCC处正序电压和负序电压的大小；δ+和δ-是正负序的初始相位角；、

和

分别是αβ坐标系下电压的正负序分量；v⁺和v^-分别是abc坐标系下的三相正序电压和负序电压矢量。

步骤103、将正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将正序无功功率和负序无功功率注入到电网中。

从电网角度来说如果在非对称故障期间只注入正序电流，则在非故障相中电压升高，这可能导致过电压情况出现。此外，在不对称故障时，如果不提供负序电流，电力系统保护装置的故障检测难度将大大增加。因此，本申请实施例分别计算出正序无功功率和负序无功功率，并将正序无功功率和负序无功功率注入到电网中，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持。

本申请实施例一提供的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号，通过对三相电压信号进行转换后，分别计算出需要向电网注入的正序无功功率和负序无功功率，也就是说本申请考虑了同时向电网注入正序无功电流和负序无功电流，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持，从而显著减少了逆变器公共耦合点处电压不平衡度，改善了低电压穿越时逆变器稳定性和动态控制性能，解决了现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

以上为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例一，以下为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例二。

请参阅图2，本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例二，包括：

步骤201、当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号。

步骤201与实施例一步骤101描述相同，请参见步骤101描述，在此不再赘述。

步骤202、通过对称分量法将三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将正序分量和负序分量转换为αβ坐标系下的正序电压和负序电压。

步骤202与实施例一步骤102描述相同，请参见步骤102描述，在此不再赘述。

步骤203、将正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将正序无功功率和负序无功功率注入到电网中。

步骤203与实施例一步骤103描述相同，请参见步骤103描述，在此不再赘述。

其中，正序无功功率计算公式和负序无功功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为逆变器的最大无功功率。

步骤204、基于无功参考功率计算公式，根据正序无功功率和负序无功功率以及逆变器的最大无功功率，计算得到无功参考功率。

其中，无功参考功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为逆变器的最大无功功率。

步骤205、将无功参考功率分别代入到正序无功控制参数计算公式以及负序无功控制参数计算公式中，计算得到正序无功控制参数和负序无功控制参数。

其中，正序无功控制参数计算公式以及负序无功控制参数计算公式为：

式中，

分别为正序无功控制参数计算和负序无功控制参数，Q⁺、Q^-分别为正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，k⁺、k^-均为常数。

步骤206、当电网发生对称故障时，将正序无功控制参数设置为“1”，并将负序无功控制参数设置“0”。

为了能够对电网发生对称故障时进行处理，本实施例在电网发生对称故障时，通过直接将正序无功控制参数设置为“1”，并将负序无功控制参数设置“0”，就可以在发生对称故障时用来计算逆变器的最大允许无功功率。

步骤207、基于第一系数计算公式，根据正序无功控制参数和负序无功控制参数以及正序电压和负序电压，计算得到第一系数，并设逆变器的有功参考功率为“0”，将第一系数和无功参考功率代入到逆变器输出电流计算公式中，计算得到最大电流允许值。

步骤208、将最大电流允许值以及第一系数代入到变换器的最大允许无功功率计算公式中，计算得到最大允许无功功率。

需要说明的是，进一步地，为了在故障电流不超出电流限幅值的前提下，能够充分利用逆变器的容量，本实施例基于实施例一求得的正序无功功率和负序无功功率以及逆变器的最大无功功率，并同时设置逆变器负序无功控制参数为“0”，从而计算得到逆变器的最大允许无功功率。

其中，最大允许无功功率计算公式为：

其中，

其中，逆变器输出电流计算公式为：

式中，Q’为最大允许无功功率，C为第一系数，I_max为最大电流允许值，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序无功控制参数计算和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，A为第二系数，B为第三系数，P^*为有功参考功率、Q^*为无功参考功率。

步骤209、将正序有功控制参数和负序有功控制参数均设置为“1”，基于第二系数计算公式，根据正序有功控制参数、负序有功控制参数、正序电压和负序电压计算得到第二系数；并基于第三系数计算公式，根据正序有功控制参数、负序有功控制参数、正序无功控制参数和负序无功控制参数、正序电压和负序电压计算得到第三系数。

其中，第二系数计算公式为：

第三系数计算公式为：

式中，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序无功控制参数计算和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为，正序电压和负序电压，A为第二系数，B为第三系数，

分别为正序有功控制参数、负序有功控制参数。

步骤210、对逆变器输出电流计算公式进行变换得到有功参考功率计算公式，将第一系数、第二系数、第三系数和无功参考功率代入到有功参考功率计算公式中，计算得到有功参考功率。

步骤211、基于有功功率振荡分量计算公式，根据正序有功控制参数、负序有功控制参数、正序无功控制参数和负序无功控制参数、有功参考功率、无功参考功率、正序电压和负序电压，计算得到有功功率振荡分量。

其中，有功功率振荡分量计算公式为：

其中，

式中，

为有功功率振荡分量，P^*为有功参考功率、Q^*为无功参考功率，

分别为正序无功控制参数计算和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序有功控制参数、负序有功控制参数，A为第二系数，B为第三系数，I_max为最大电流允许值。

可以理解的是，进一步地，由于

已经确定，为了使有功功率振荡最小，本申请还可以设置正序有功控制参数和负序有功控制参数均设置为“1”，从而使cos(2ωt+δ)的系数为零，求得有功功率振荡分量，从而减小了有功功率的振荡。

本申请实施例二提供的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号，通过对三相电压信号进行转换后，分别计算出需要向电网注入的正序无功功率和负序无功功率，也就是说本申请考虑了同时向电网注入正序无功电流和负序无功电流，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持，从而显著减少了逆变器公共耦合点处电压不平衡度，解决了现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

进一步地，本申请在故障电流不超出电流限幅值的前提下，通过求取变换器的最大允许无功功率，从而充分利用了逆变器的容量。并通过设置合适的正序有功控制参数和负序有功控制参数来计算有功功率振荡分量，从而减少有功功率的振荡，避免对功率器件的进一步损坏。同时本申请还可以通过择

四个控制参数的值，可以灵活地向电网注入有功和无功电流，改善低电压穿越时逆变器稳定性和动态控制性能。

以下为本申请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法的实施例二，以下为本申请请实施例中提供的一种电网跟随型逆变器的低电压穿越装置的实施例。

获取单元301，用于当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；

转换单元302，用于通过对称分量法将三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将正序分量和负序分量转换为αβ坐标系下正序电压和负序电压；

计算单元303，用于将正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将正序无功功率和负序无功功率注入到电网中。

本申请提供的电网跟随型逆变器的低电压穿越装置，当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号，通过对三相电压信号进行转换后，分别计算出需要向电网注入的正序无功功率和负序无功功率，也就是说本申请考虑了同时向电网注入正序无功电流和负序无功电流，用于支撑电网电压，实现了对电网电压的支持，从而显著减少了逆变器公共耦合点处电压不平衡度，改善了低电压穿越时逆变器稳定性和动态控制性能，解决了现有技术没有同时注入负序无功电流，导致电网系统容易出现相电压越限的情况的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，包括：

S1、当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；

S2、通过对称分量法将所述三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将所述正序分量和所述负序分量转换为αβ坐标系下的正序电压和负序电压；

S3、将所述正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将所述负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将所述正序无功功率和所述负序无功功率注入到所述电网中；

S4、基于无功参考功率计算公式，根据所述正序无功功率和所述负序无功功率以及所述逆变器的最大无功功率，计算得到无功参考功率；

S5、将所述无功参考功率分别代入到正序无功控制参数计算公式以及负序无功控制参数计算公式中，计算得到正序无功控制参数和负序无功控制参数；

S6、基于第一系数计算公式，根据所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数以及所述正序电压和所述负序电压，计算得到第一系数，并设所述逆变器的有功参考功率为“0”，将所述第一系数和所述无功参考功率代入到逆变器输出电流计算公式中，计算得到最大电流允许值；

其中，所述第一系数计算公式为：

式中，C为第一系数，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序无功控制参数和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，Q^*为无功参考功率；

S7、将所述最大电流允许值以及第一系数代入到变换器的最大允许无功功率计算公式中，计算得到最大允许无功功率；

所述最大允许无功功率计算公式为：

式中，Q’为最大允许无功功率，C为第一系数，I_max为最大电流允许值。

2.根据权利要求1所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，步骤S7之后，还包括：

S8、将正序有功控制参数和负序有功控制参数均设置为“1”，基于第二系数计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、所述正序电压和所述负序电压计算得到第二系数；并基于第三系数计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、正序无功控制参数和负序无功控制参数、所述正序电压和所述负序电压计算得到第三系数；

S9、对所述逆变器输出电流计算公式进行变换得到有功参考功率计算公式，将所述第一系数、所述第二系数、所述第三系数和所述无功参考功率代入到所述有功参考功率计算公式中，计算得到有功参考功率；

S10、基于有功功率振荡分量计算公式，根据所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数、所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数、所述有功参考功率、所述无功参考功率、所述正序电压和所述负序电压，计算得到有功功率振荡分量；

其中，所述第二系数计算公式为：

所述第三系数计算公式为：

式中，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序无功控制参数和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为，正序电压和负序电压，A为第二系数，B为第三系数，

分别为正序有功控制参数、负序有功控制参数；

所述有功参考功率计算公式为：

式中，P^*为有功参考功率，Q^*为无功参考功率，C为第一系数，A为第二系数，B为第三系数，I_max为最大电流允许值。

3.根据权利要求2所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，步骤S5之后，还包括：

当电网发生对称故障时，将所述正序无功控制参数设置为“1”，并将所述负序无功控制参数设置“0”。

4.根据权利要求1所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，所述正序无功功率计算公式和所述负序无功功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为所述逆变器的最大无功功率。

5.根据权利要求1所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，所述无功参考功率计算公式为：

式中，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数，Q_max为所述逆变器的最大无功功率。

6.据权利要求1所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，所述正序无功控制参数计算公式以及所述负序无功控制参数计算公式为：

式中，

分别为所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数，Q⁺、Q^-分别为所述正序无功功率和负序无功功率，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，k⁺、k^-均为常数。

7.根据权利要求2所述的电网跟随型逆变器的低电压穿越方法，其特征在于，所述有功功率振荡分量计算公式为：

式中，

为所述有功功率振荡分量，P^*为所述有功参考功率、Q^*为所述无功参考功率，

分别为所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为所述正序电压和所述负序电压，δ为相角正负序分量的差值，

分别为所述正序有功控制参数、所述负序有功控制参数，A为所述第二系数，B为所述第三系数，I_max为所述最大电流允许值。

8.一种电网跟随型逆变器的低电压穿越装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于当电网发生不对称故障时，获取逆变器公共耦合点的三相电压信号；

转换单元，用于通过对称分量法将所述三相电压信号分解为正序分量和负序分量，并通过Clark变换分别将所述正序分量和所述负序分量转换为αβ坐标系下正序电压和负序电压；

第一计算单元，用于将所述正序电压代入到正序无功功率计算公式中，计算得到正序无功功率，并将所述负序电压代入到负序无功功率计算公式中，计算得到负序无功功率，将所述正序无功功率和所述负序无功功率注入到所述电网中；

第二计算单元，用于基于无功参考功率计算公式，根据所述正序无功功率和所述负序无功功率以及所述逆变器的最大无功功率，计算得到无功参考功率；

第三计算单元，用于将所述无功参考功率分别代入到正序无功控制参数计算公式以及负序无功控制参数计算公式中，计算得到正序无功控制参数和负序无功控制参数；

第四计算单元，用于基于第一系数计算公式，根据所述正序无功控制参数和所述负序无功控制参数以及所述正序电压和所述负序电压，计算得到第一系数，并设所述逆变器的有功参考功率为“0”，将所述第一系数和所述无功参考功率代入到逆变器输出电流计算公式中，计算得到最大电流允许值；

其中，所述第一系数计算公式为：

式中，C为第一系数，γ为0，-2π/3，+2π/3中的一个，代表三相中其中一相的相位，δ为相角正负序分量的差值，

分别为正序无功控制参数计算和负序无功控制参数，V⁺、V^-分别为正序电压和负序电压，Q^*为无功参考功率；

第五计算单元，用于将所述最大电流允许值以及第一系数代入到变换器的最大允许无功功率计算公式中，计算得到最大允许无功功率；

所述最大允许无功功率计算公式为：

式中，Q’为最大允许无功功率，C为第一系数，I_max为最大电流允许值。

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