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专利号: 2018106086004
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种改善并联逆变器无功功率分配的方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、分别计算两台逆变器在dq坐标系下的输出电压Ud1、Uq1,Ud2、Uq2,输出电流Id1、Iq1,Id2、Iq2,由有功功率P1、P2计算角频率ω1、ω2;

所述步骤1具体按照以下步骤实施:

步骤1.1、两台逆变器并联带负载运行,分别采集两台逆变器输出三相电压Ua1、Ub1、Uc1,Ua2、Ub2、Uc2,三相电流Ia1、Ib1、Ic1,Ia2、Ib2、Ic2;

步骤1.2,根据两台输出三相电压电流分别计算有功功率P1、P2和无功功率Q1、Q2,具体如式(1)所示:

其中,Ubc1、Uca1、Uab1分别为第一台逆变器交流端A、B、C三相之间的线电压,Ubc2、Uca2、Uab2分别为第二台逆变器交流端A、B、C三相之间的线电压;

步骤1.3,由步骤1.2中得到的两台逆变器有功功率P1、P2分别计算角频率ω1、ω2,具体公式如式(4)所示:

其中,Pref1、Pref2分别为两台逆变器有功功率的参考值,Kω1、Kω2分别为两台逆变器的有功功率‑频率下垂系数,ω0为额定角频率;

步骤1.4、对所述步骤1.3中得出的角频率ω1、ω2进行积分得到电角度θ1、θ2;

步骤1.5,通过步骤1.1得到的两台逆变器三相电压电流分别计算dq轴坐标系下的电压Ud1、Uq1,Ud2、Uq2及电流Id1、Iq1,Id2、Iq2,具体如公式(3)、公式(4):其中θ1、θ2分别为两台逆变器的电角度;

步骤2,采用补偿电压的无功功率‑电压下垂控制计算两台逆变器输出端电压参考值所述步骤2具体按照以下步骤实施:

结合步骤1.2计算两台端电压幅值的参考值 具体公式如式(5)所示:其中,UN为空载电压,Kv1、Kv2为两台逆变器的无功功率‑电压下垂系数,Qref1、Qref2为两台逆变器无功功率参考值,Q1、Q2为两台逆变器无功功率实际值,Kiq1、Kiq2为积分系数,Ue1、Ue2为两台逆变器无功功率‑电压下垂控制输出电压;

步骤3,计算dq坐标系下两台逆变器输出电压的参考值Ed1和Eq1,Ed2和Eq2;

所述步骤3具体按照以下步骤实施:

步骤3.1、根据步骤1.3和步骤2分别计算两台逆变器输出端电压参考值Eabc1,Eabc2,具体如式(6)所示:

步骤3.2,根据步骤1.5中的公式(4),将两台逆变器输出端电压参考值Eabc1、Eabc2分别转换为dq轴坐标系下的电压参考值Ed1、Ed2和Eq1、Eq2;

步骤4,将PI控制器作为电压电流双闭环的控制器分别对两台逆变器dq轴坐标系下电压Ud1、Uq1,电压Ud2、Uq2,电流Id1、Iq1,电流Id2、Iq2进行控制,得到两台逆变器PWM的调制信号,实现两台逆变器之间无功功率精确分配,所述步骤4具体按照以下步骤实施:步骤4.1,将PI控制器作为电压环、电流环的控制器分别对两台逆变器在dq轴坐标系下的输出电压Ud1、和Uq1、输出电流Id1、和Iq1、进行控制,PI控制器的传递函数如式(7):其中,G1(s)、G2(s)表示传递函数,Kp1、Kp2为比例系数,Ki1、Ki2为积分系数;

两台逆变器在dq轴坐标系下电压的参考值Ed1、Ed2和Eq1、Eq2与实际值Ud1、Ud2和Uq1、Uq2的偏差经过电压环得到电流的参考值Idref1、Idref2和Iqref1、Iqref2,与两台逆变器在dq轴坐标系电流的实际值Id1、Id2和Iq1、Iq2的偏差经过电流环得到dq轴下的电压参考值Vd1、Vd2和Vq1、Vq2;

步骤4.2,根据步骤4.1得出的两台逆变器在dq轴坐标系下的电压参考值Vd1、Vd2和Vq1、Vq2计算三相旋转坐标系下的三相电压参考值Va1、Vb1、Vc1和Va2、Vb2、Vc2,标幺化后即得到各自的PWM调制信号,具体如式(8)所示:其中,Vd1、Vd2和Vq1、Vq2分别为两台逆变器各自电流环输出的在dq轴坐标系下的电压参考值;

至此,基于dq轴坐标系下,采用无功功率偏差补偿电压,从而消除两台逆变器线路阻抗不匹配造成的无功功率分配偏差及环流控制完成。