專利名稱：一種電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電網(wǎng)技術領域，尤其涉及一種電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法。
背景技術：
近年來，風能、太陽能等可再生能源迅猛發(fā)展，在連接電力電子裝置實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電控制中，最重要的問題之一就是如何保持與并網(wǎng)公共點電網(wǎng)電壓的同步。雖然在正常運行條件下，電網(wǎng)電壓三相平衡且畸變較小，但是當電網(wǎng)出現(xiàn)短路、斷線等故障時，或者由于非線性負載的影響，臨近電網(wǎng)故障點的并網(wǎng)電壓很容易出現(xiàn)三相不平衡、電壓畸變等異常運行情況。因此，在這種情況下，如何提取電網(wǎng)電壓的幅值與相位等信息，保證功率變換器與電網(wǎng)電壓的正確同步，保持并網(wǎng)發(fā)電不間斷，保證并網(wǎng)電能質(zhì)量，就顯得尤為重要。一種解稱雙同步參考系 PLL(decoupled double synchronous reference framePLL, DDSRF-PLL)，通過利用兩個SRF和一個解耦模塊，隔離正序分量和負序分量的影響。該設計方法復雜，計算量大；當電網(wǎng)電壓畸變嚴重時，即諧波含量較大時，DDSRF-PLL存在對諧波分量抑制能力不足的缺點，檢測出的電網(wǎng)電壓幅值與相位誤差較大。此外，利用二階廣義積分(secondorder generalized integrator, SOGI)結構提取電網(wǎng)電壓中的正序分量和負序分量。當電網(wǎng)電壓畸變嚴重時，即諧波含量較大時，DS0G1-FLL存在對諧波分量抑制能力不足的缺點，檢測出的電網(wǎng)電壓幅值與相位誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對傳統(tǒng)同步參考系鎖相環(huán)(synchronousreference frame phase-lockedloop, SRF-PLL)在電網(wǎng)故障時檢測出的電壓幅值與相位等存在低頻干擾量，無法保證并網(wǎng)同步要求的問題，提出了一種三相功率變換器并網(wǎng)同步算法。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法該包括以下步驟不考慮諧波分量，假設電網(wǎng)電壓中只含有正序、負序和零序基波分量，此時三相電壓Uab?？杀硎緸?br> 權利要求
1.一種電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，電網(wǎng)故障時三相功率 變換器并網(wǎng)同步方法該包括以下步驟不考慮諧波分量，假設電網(wǎng)電壓中只含有正序、負序和零序基波分量，此時三相電壓 1&可表示為
2.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，利用 90°移相器來實現(xiàn)相位滯后90°。
3.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，公式 (6)中提取正序分量的前提是輸入電壓中不含諧波分量，因此需要首先濾除輸入電壓中的 諧波分量。
4.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，所示的雙諧振濾波器為4階帶通濾波器，k, Q1分別表示系統(tǒng)的阻尼因子和諧振頻率，其傳遞函數(shù)為
5.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，正序分量提取算法通過[τα0]變換，電壓Uab。轉換為Uae，在α β靜止參考系下，系統(tǒng)僅需要兩組參數(shù)相同的雙諧振濾波器。當諧振頻率Q1等于電網(wǎng)電壓的頻率ω時，和即為三相輸入電壓Uab。在α β靜止參考系下的正序分量。
6.如權利要求1所述的電網(wǎng)故障時三相功率變換器并網(wǎng)同步方法，其特征在于，假設電網(wǎng)電壓中僅含頻率為ω的正序分量，那么在頻域條件下，有以下恒等關系Ua (j ω) = ju0 (j ω)(11)提取的正序分量可表示為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙諧振濾波器和基于雙諧振濾波器的正負序分量提取方法，基于提出了的雙諧振濾波器的正負序分量提取方法解決了傳統(tǒng)SRF-PLL在電網(wǎng)故障條件下無法保證并網(wǎng)同步要求的缺點，可用于功率變換器并網(wǎng)同步系統(tǒng)中。該并網(wǎng)同步策略具有動態(tài)響應時間快，對5次、7次等諧波分量具有超強的抑制能力，在相同的動態(tài)響應時間下，能夠彌補采用其它結構對5次、7次諧波分量抑制能力不足的缺點；②結構簡單，無需復雜的計算，實時性好，而且對電網(wǎng)基頻在允許范圍內(nèi)(50±0.5Hz)偏移時不敏感。因此該并網(wǎng)同步策略較適用于并網(wǎng)公共點電壓容易畸變的大容量風力、太陽能等并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中。
文檔編號H02J3/38GK103050996SQ201310015870
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權日2013年1月16日
發(fā)明者周林, 楊明, 劉強, 郭珂 申請人:重慶大學