一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法

2023-10-09 12:43:59

專利名稱：一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法
技術領域：
本發明屬於微網系統中逆變器控制技術領域，涉及一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法。
背景技術：
在不間斷供電系統(UPS)並聯供電系統中，對於有逆變器接口的電源，在無互聯信號線的情況下，一般採用下垂控制進行功率的分配。在這種逆變器控制技術下，當每臺逆變器傳輸線上的阻抗互不相等時，會導致並聯逆變器的無功功率不均流。在UPS並聯供電系統中，當各UPS採用下垂控制時，若每臺逆變器傳輸線上的阻抗不相等時，同樣會導致並聯逆變器的無功功率不均流
發明內容

本發明解決的問題在於提供一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，克服微網及並聯UPS系統中由於傳輸線阻抗互不相等時所帶來的無功功率不均流的缺陷，達到並聯逆變器無功功率均流的目的。本發明是通過以下技術方案來實現一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，包括以下步驟在帶有傳輸線的並聯逆變器供電系統中，逆變器的輸出無功功率與公共連接點的電壓幅度參考值構成下垂曲線，下垂曲線的斜率為_kq;當逆變器的輸出無功功率Q等於逆變器的設定無功功率Qtl時，公共點電壓幅度參考值Ul*為UL0，該下垂曲線經過(Qtl, Ulo)這一狀態；在多逆變器無信號互聯線經過傳輸線並聯繫統中，當負載所需的無功功率變化時，每臺逆變器的輸出無功功率也發生變化，每臺逆變器的公共點電壓幅度參考值也發生了變化；其公共點電壓幅度參考值Ul*的計算為檢測逆變器的輸出無功功率Q，將其進行低通濾波後與逆變器的設定無功功率Qtl做差，得到偏移的無功功率dQ ;偏移的無功功率dQ乘以下垂曲線斜率_kq,得到偏移的參考幅度dU%偏移的參考幅度加上設定的公共點幅度Ulo*，得到逆變器的公共點電壓幅度參考值 Ul*;然後計算逆變器輸出電壓幅度參考值U* 檢測逆變器的輸出電流幅值I及功率因數角Θ，並進行以下計算
權利要求
1.一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，其特徵在於，包括以下步驟 在帶有傳輸線的並聯逆變器供電系統中，逆變器的輸出無功功率與公共連接點的電壓幅度參考值構成下垂曲線，下垂曲線的斜率為-kq;當逆變器的輸出無功功率Q等於逆變器的設定無功功率Qtl時，公共點電壓幅度參考值Ul*為UL0，該下垂曲線經過(Qtl, Ulo)這一狀態； 在多逆變器無信號互聯線經過傳輸線並聯繫統中，當負載所需的無功功率變化時，每臺逆變器的輸出無功功率也發生變化，每臺逆變器的公共點電壓幅度參考值也發生了變化；其公共點電壓幅度參考值Ul*的計算為 檢測逆變器的輸出無功功率Q，將其進行低通濾波後與逆變器的設定無功功率Qtl做差，得到偏移的無功功率dQ ;偏移的無功功率dQ乘以下垂曲線斜率-kq,得到偏移的參考幅度dU%偏移的參考幅度加上設定的公共點幅度Ulo'得到逆變器的公共點電壓幅度參考值Ul*; 然後計算逆變器輸出電壓幅度參考值U* 檢測逆變器的輸出電流幅值I及功率因數角Θ，並進行以下計算扣:2 -(Z! cos6 )2 + Zl sin Θ ,其中Z為傳輸線阻抗； 將計算結果作為逆變器輸出電壓幅度參考值U* ； 得到U*之後，配合頻率參考值f*，合成逆變器的參考電壓，用參考電壓進行脈衝寬度調製，使得逆變器輸出的電壓幅度U等於U*，負載電壓幅度Ul等於隊*。
2.如權利要求I所述的基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，其特徵在於，所述的多逆變器無信號互聯線經過傳輸線並聯繫統為多逆變器通過各自傳輸線並聯，且各逆變器間沒有信號傳輸線。
3.如權利要求I所述的基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，其特徵在於，所述的功率因數角Θ為逆變器輸出電壓U與電流I的相位差。
4.如權利要求I所述的基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，其特徵在於，當N臺逆變器並聯時，則有Uu*=ULn*=ULN*=UL，而N臺逆變器採用相同的下垂控制曲線，那麼達到Q1=Q11=Qn的均流。
全文摘要
本發明公開了一種基於並聯逆變器下垂控制的無功功率控制方法，通過將無功幅度下垂控制產生的逆變器輸出電壓幅度參考值改為公共連接點電壓幅度參考值，再將公共連接點幅度參考值轉化為逆變器所需要的逆變器輸出電壓幅度參考值；由於將下垂曲線的輸出值改為公共點電壓幅度參考值，因此逆變器並聯時無論每臺逆變器的傳輸線阻抗值是否相等，逆變器的輸出無功功率都可以保證均流，從而達到並聯逆變器無功功率均流的目的。
文檔編號H02J3/18GK102723722SQ20121018472
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者劉進軍, 張軒, 遊致遠 申請人:西安交通大學