专利汇可以提供一种光伏直流并网系统故障恢复控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种光伏直流并网系统故障恢复控制方法,包括:针对光伏直流升压并网系统故障穿越期间直流 母线 二次谐波 电压 的特性进行分析;根据分析结果,并结合逆变器控制内环的特性,修正逆变器控制内环负序 电流 参考值,并向系统直流电压中注入一定量的二次谐波,进而实现故障恢复控制。在受端 电网 经较大过渡 电阻 故障时,光伏侧难以切换为最大功率 跟踪 控制,MMC二次谐波注入后,光伏侧可以通过检测 直流母线 二次谐波电压幅值切换控制策略,从而可以使 光伏发电 单元在故障清除后快速切换回最大功率跟踪控制。,下面是一种光伏直流并网系统故障恢复控制方法专利的具体信息内容。
1.一种光伏直流并网系统故障恢复控制方法,其特征在于,包括:
针对光伏直流升压并网系统故障穿越期间直流母线二次谐波电压的特性进行分析;
根据分析结果,并结合逆变器控制内环的特性,正逆变器控制内环负序电流参考值,并向系统直流电压中注入一定量的二次谐波,进而实现故障恢复控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于MMC二次谐波注入的光伏直流并网系统故障恢复控制方法,其特征在于,所述针对光伏直流升压并网系统故障穿越期间直流母线二次谐波电压的特性进行分析包括:
受端电网发生短路故障时,并网逆变器输出的复功率表示为:
上式中,S为逆变器输出的复功率,P和Q分别为逆变器输出有功和无功功率,j为虚数单位,e和i分别为受端电网电压和电流,表示电流的共轭,上标p、n分别表示正序、负序分量;
下标d、q分别表示d、q轴分量,θp为正序基频电压的相角;由此推得逆变器输出的瞬时有功功率为:
P=P0+Pcos2cos(2ωt)+Psin2sin(2ωt)
其中:
上式中,ω为基波角频率,t为时间,P0为有功功率的直流分量,Pcos2为有功功率二次谐波的余弦分量,Psin2为有功功率二次谐波的正弦分量,edqp和edqn分别为受端电网电压在dq坐标下的正序和负序分量;通过对模块化多电平换流器MMC控制外环产生的负序电流参考值idn,ref进行修正,上式中的负序电流idn会随之改变,MMC输出的有功功率和直流母线电压中均存在二倍频波动,光伏列阵输出的功率中存在同样的二倍频分量,光伏列阵运行点在偏移最大功率点后,会在新的运行平衡点附近上下波动;
根据光伏列阵输出P-V特性曲线,系统正常运行时,光伏列阵运行在最大功率点,此时输出有功功率为Pmax,直流电压为umpp;故障穿越期间,MMC采用定功率控制并向电网提供一定的无功支撑,直流变压器DCT切换为直流电压控制,直流电压升高,光伏列阵输出有功功率降低,稳定运行P-V特性曲线另一点,此时输出有功功率为P,直流电压为u;
光伏列阵最大功率运行点和故障穿越期间的运行点之间的P-V特性曲线部分,近似为一条直线,设其线性方程为:
ppv=p0+kupv
式中,ppv为光伏列阵输出有功功率,upv为光伏列阵端口电压,k为直线斜率,参数p0和k满足下式:
联立上面两个式子,得到:
上式中,
ppv=P=P0+Pcos2cos(2ωt)+Psin2sin(2ωt)
不考虑电压的直流分量,系统故障穿越期间直流母线二次谐波电压表达式为:
从上式中得出,直流母线二次谐波电压的幅值与系统中有功功率的二次谐波的正弦分量Psin2和余弦分量Pcos2有联系。
3.根据权利要求2所述的一种基于MMC二次谐波注入的光伏直流并网系统故障恢复控制方法,其特征在于,所述根据分析结果,并结合逆变器控制内环的特性,向系统直流电压中注入一定量的二次谐波,并修正逆变器控制内环负序电流参考值包括:
在故障清除时,采用基于二次谐波注入的光伏故障恢复控制策略,MMC通过对负序电流参考值idn,ref进行修正,使系统中的有功功率含有一定量的二次谐波,再向系统注入一定量的二次谐波,DCT监测直流电压中的二次谐波幅值Udc_harm2是否超过直流电压二倍频分量阈值 若是,则将直流电压控制切换为最大功率跟踪控制;故障清除时,对负序电流参考值idn,ref进行修正,如下式所示:
上式中, 为修正后的负序电流参考值, 为修正量;
修正结果用于内环调制电压的计算,通过对原有的控制策略的修正,使系统中的有功功率含有一定量的二次谐波。
4.根据权利要求3所述的一种基于MMC二次谐波注入的光伏直流并网系统故障恢复控制方法,其特征在于,
故障穿越期间直流母线二次谐波电压幅值为:
通过引入系数kset,则DCT直流电压二倍频分量阈值设定为:
5.根据权利要求1或3所述的一种基于MMC二次谐波注入的光伏直流并网系统故障恢复控制方法,其特征在于,
故障穿越期间,将系统电压αβ坐标轴下的正负序分量uαβpn前馈,同时负序分量的前馈,控制内环的传递函数为:
上式中,iαβpn为αβ坐标下的正序和负序MMC并网电流,iαβpn,ref为iαβpn的参考值;uαβref为定功率控制器产生的调制电压αβ分量,ωp为基频电压角频率,kp和kr为PR控制器的参数。
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