PDF《具有不对称故障穿越能力逆变型新能源电源故障电流特性》

2 ) 式中: e p d 和e p q 为I I R E G 并网处正序电压在正序同 步旋转坐标下的d 轴和q 轴分量;

e n d 和e n q 为并网 处负序电压在负序同步旋转坐标下的d 轴和q 轴分 量;

i p d , i p q , i n d 和i n q 为流过逆变器正负序电流分别在 正负序同步旋转坐标系下的d 轴和q 轴分量. 忽略逆变器和 L C L滤波器的损耗, 直流母线上 功率平衡方程为:

2 C Ud c d Ud c d t =Po u t-Pi n (

3 ) 式中: C, Ud c 为直流电容和电压, Pi n =2 Ud c i i n 为IIREG发电单元输入功率.电网不对称故障下, Po u t中二倍频脉动量将导致直流电压周期波动, 这 会影响逆 变器控制稳定性, 同时也会降低电容器寿命. 为此, 电网不对称故障下I I R E G 输出功率 Po u t 二倍频脉动量应通过逆变器控制 加以消除.结合 式(

2 ) , 逆变器正负序参考电流i p * d , i n * q , i n * d , i n * q 为: i p * d i p * q i n * d i n * q é ? ê ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú ú =

2 3 D e p d Po- e p q Qo e p q Po+ e p d Qo - e n d Po- e n q Qo - e n q Po+ e n d Qo é ? ê ê ê ê ê ù ? ú ú ú ú ú (

4 ) 式中: Qo 为故障下期望无功功率, 其大小由电网故 障穿 越要求决定.Po 为期望有功功率.D = ( e p d )

2 +( e p q)

2 -( e n d )

2 -( e n q)

2 , 其与电网故障严重程 度相关.电网故障越严重, D 值越小, 流过逆变器 电流也越大, 甚至会超过其最大允许值.因此, 流过 逆变器电流应限制在 一定范围 内(本文取2( 标幺值) ) . 但是, 限制逆变器电流会导致直流母线上功率 过剩, 直流电压将不断升高, 造成I I R E G 控制系统 崩溃.深度不对称故障下实现式(

4 ) 控制目标, 需同 时关注逆变器过流和直流母线过压问题. 1.

2 并网逆变器与直流卸荷电路协调控制策略 为解决上节所指问题, 本文提出了一种并网逆 变器与直流卸荷电路协调控制的故障穿越策略, 如图2所示.相比传统双 DQ 矢量定向控制策略, 所 提策略于电流控制回路引入新型电流限幅器, 避免 深度故障下逆变器过流;

也设计了卸荷电路控制器, 确保直流电压始终在安全范围内, 并能与逆变器控 制相协调. 电流限幅器设计解决的关键问题是如何在逆变

7 6 刘素梅, 等 具有不对称故障穿越能力逆变型新能源电源故障电流特性 器安全运行允许范围内最大程度地发挥其功率调控 能力.首先通过下式计算流过逆变器三相 瞬时电 流: i a=| Ip d q | s i n ( ω t+ θ p ) +| In d q | s i n ( ω t+ θ n ) i b=| Ip d q | s i nω t-

2 π

3 + θ p ? è ? ? ? ÷ + | In d q | s i nω t+

2 π

3 + θ n ? è ? ? ? ÷ i c=| Ip d q | s i nω t+

2 π

3 + θ p ? è ? ? ? ÷ + | In d q | s i nω t-

2 π

3 + θ n ? è ? ? ? ÷ ì ? í ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (

5 ) 式中: | I k d q |=| i k* d + j i k* q |( k=p , n) 表示正负序电 流矢量参考幅值;

ω 为电网角频率;

θ n =2 π- a r c t a n ( i n * q / i n * d ) , θ p =a r c t a n( i p * q / i q * d ) 分别为正负 序电流矢量相角. 进一步地, 根据式( 5) 求得最大电流幅值Im a........