并網(wǎng)逆變器市電阻抗偵測方法及功率因數(shù)校正方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光伏逆變器的控制方法，具體涉及一種并網(wǎng)逆變器市電阻抗偵測方法 及功率因數(shù)校正方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著化石能源的枯竭及其對環(huán)境造成的危害日趨嚴(yán)重，太陽能作為一種清潔能源 得以迅猛發(fā)展，并網(wǎng)逆變器的應(yīng)用變得更為廣泛，其穩(wěn)定性和高效性也越來越受到關(guān)注。光 伏發(fā)電站通常建設(shè)在遠離負(fù)荷中心、光照豐富的荒漠等偏遠地區(qū)，光伏發(fā)電系統(tǒng)通過變壓 器和長距離輸電線路與負(fù)荷連接，當(dāng)變壓器和長距離輸電線路的等效阻抗較大時，電網(wǎng)及 呈現(xiàn)弱電網(wǎng)特性，主要表現(xiàn)為并網(wǎng)電能質(zhì)量低、電網(wǎng)電壓波動大、諧振和功率因數(shù)質(zhì)量差等 問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了解決并網(wǎng)電能功率因數(shù)質(zhì)量差的問題，提出了一種并網(wǎng)逆變器市電阻 抗偵測方法及功率因數(shù)校正方法及裝置，實時對無功控制電流進行補償。
[0004] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
[0005] -種并網(wǎng)逆變器市電阻抗偵測方法，包括：
[0006] 將直流母線電壓Vbus設(shè)置在光伏陣列PV輸入允許的最大電壓，并且禁止最大功率 追蹤單元MPPT的輸出電壓擾動；
[0007] 分別獲得有功電流擾動和無功電流擾動穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值；
[0008] 根據(jù)所述逆變器電流和輸出電壓計算市電阻抗。
[0009 ]優(yōu)選地，獲得有功電流擾動穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值包括：
[0010] 禁止最大功率追蹤單元MPPT功能，調(diào)節(jié)最大功率追蹤單元MPPT的輸出電壓擾動；
[0011] 采集穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值。
[0012] 優(yōu)選地，獲得無功電流擾動穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值包括：
[0013] 啟動第五比例積分調(diào)節(jié)器第二分量電流環(huán)的電流參考指令；
[0014] 采集穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值。
[0015] 優(yōu)選地，根據(jù)所述逆變器電流和輸出電壓計算市電阻抗包括：
[0016] 將有功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電壓值與無功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電 壓值比較，獲得逆變器輸出電壓矢量幅值的差值；
[0017] 將有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的三相輸出電流與無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的 三相輸出電流進行坐標(biāo)變換，分別獲得兩相旋轉(zhuǎn)直角坐標(biāo)系的有功電流擾動對應(yīng)的逆變器 的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流；
[0018] 根據(jù)獲得的逆變器輸出電壓矢量幅值的差值、有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流 和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流，計算市電阻抗。
[0019] 優(yōu)選地，根據(jù)獲得的逆變器輸出電壓矢量幅值的差值、有功電流擾動對應(yīng)的逆變 器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流，計算市電阻抗包括：
[0020]根據(jù)如下公式計算市電阻抗：
[0023]其中，Rg為市電電阻，wLg為市電電抗，逆變器輸出電壓矢量幅值的差值，Δ I d為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流的第一差值 分量，A Iq為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流的第 二差值分量。
[0024]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)校正方法，包括：
[0025] 根據(jù)市電阻抗獲得無功電流補償值；
[0026] 將所述無功電流補償值疊加到無功電流上，與反饋無功電流做差后輸入無功電流 環(huán)的比例積分調(diào)節(jié)器PI。
[0027] 優(yōu)選地，根據(jù)市電阻抗獲得無功電流補償值包括：
[0028] 根據(jù)如下公式獲得有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量的第二分量Iq:
[0030] 其中，wLg為市電電抗，Is為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量幅值;Vcmt為有 功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電壓矢量幅值;I q為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量 的第二分量；
[0031] 將所述有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量的第二分量Iq作為無功電流補償 值Iqcomp 〇
[0032] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種并網(wǎng)逆變器市電阻抗偵測裝置，包括：
[0033] 擾動模塊，用于將直流母線電壓VbusS置在光伏陣列PV輸入允許的最大電壓，并且 禁止最大功率追蹤單元MPPT的輸出電壓擾動；
[0034] 采集模塊，用于分別獲得有功電流擾動和無功電流擾動穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出 電壓值；
[0035] 阻抗模塊，用于根據(jù)所述逆變器電流和輸出電壓計算市電阻抗。
[0036]優(yōu)選地，所述采集模塊包括有功模塊，所述有功模塊用于：
[0037] 禁止最大功率追蹤單元MPPT功能，調(diào)節(jié)最大功率追蹤單元MPPT的輸出電壓擾動；
[0038]采集穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值。
[0039]優(yōu)選地，所述采集模塊包括無功模塊，所述無功模塊用于：
[0040] 啟動第五比例積分調(diào)節(jié)器第二分量電流環(huán)的電流參考指令；
[0041] 采集穩(wěn)態(tài)時逆變器電流和輸出電壓值。
[0042] 優(yōu)選地，所述阻抗模塊根據(jù)所述逆變器電流和輸出電壓計算市電阻抗包括：
[0043] 將有功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電壓值與無功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電 壓值比較，獲得逆變器輸出電壓矢量幅值的差值；
[0044] 將有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的三相輸出電流與無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的 三相輸出電流進行坐標(biāo)變換，分別獲得兩相旋轉(zhuǎn)直角坐標(biāo)系的有功電流擾動對應(yīng)的逆變器 的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流；
[0045] 根據(jù)獲得的逆變器輸出電壓矢量幅值的差值、有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流 和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流，計算市電阻抗。
[0046] 優(yōu)選地，所述阻抗模塊根據(jù)獲得的逆變器輸出電壓矢量幅值的差值、有功電流擾 動對應(yīng)的逆變器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流，計算市電阻抗包括：
[0047]根據(jù)如下公式計算市電阻抗：
[0050] 其中，Rg為市電電阻，wLg為市電電抗，AV?t為逆變器輸出電壓矢量幅值的差值，A I d為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流的第一差值 分量，A Iq為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流和無功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流的第 二差值分量。
[0051] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)校正裝置，包括：
[0052] 反饋模塊，用于根據(jù)市電阻抗獲得無功電流補償值；
[0053]補償模塊，用于將所述無功電流補償值疊加到無功電流上，與反饋無功電流做差 后輸入無功電流環(huán)的比例積分調(diào)節(jié)器PI。
[0054] 優(yōu)選地，所述反饋模塊根據(jù)市電阻抗獲得無功電流補償值包括：
[0055] 根據(jù)如下公式獲得有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流的第二差值分量Iq:
[0057] 其中，wLg為市電電抗，Is為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量幅值;Vcmt為有 功電流擾動對應(yīng)的逆變器輸出電壓矢量幅值;I q為有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量 的第二分量；
[0058] 將所述有功電流擾動對應(yīng)的逆變器的電流矢量的第二分量Iq作為無功電流補償 值Iqcomp 〇
[0059] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0060] 本發(fā)明通過對市電阻抗情況進行偵測和估算以及對有功、無功控制電流的擾動控 制，引起逆變器輸出端電壓的變化，進而分別估算出市電阻抗的電阻和電感部分，在市電阻 抗情況下的市電端功率因數(shù)控制補償，通過已偵測阻抗的估算值和功率因數(shù)、有功無功電 流和輸出電壓的關(guān)系，進而實時對無功控制電流進行補償。
【附圖說明】
[0061 ]圖1是本發(fā)明實施例的并網(wǎng)逆變器市電阻抗的控制框圖；
[0062]圖2是本發(fā)明實施例的并網(wǎng)逆