本發(fā)明涉及電力電子裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境問題與能源問題越來越受到關(guān)注，分布式發(fā)電，尤其是可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，成為各國能源供給的重點(diǎn)發(fā)展方向。傳統(tǒng)的電網(wǎng)是由大型發(fā)電廠集中發(fā)電，通過電網(wǎng)將電能輸送和分配到分散各用戶進(jìn)行使用，存在設(shè)網(wǎng)損失大，輸配電成本高等問題，而可再生能源通常具備發(fā)電功率密度小、間歇性及隨機(jī)性大，采用傳統(tǒng)的集中發(fā)電方式需要占用大量的面積，而且由于發(fā)電的間歇性使得電能的調(diào)度和輸送帶來很大問題，經(jīng)常出現(xiàn)脫網(wǎng)或者棄電等情況發(fā)生，即對(duì)電網(wǎng)的安全造成影響，對(duì)可再生能源的利用效率也不高，因此可再生能源大規(guī)模利用比較適合大規(guī)模的分布式發(fā)電形式。目前世界各國在進(jìn)過可再生能源集中電站發(fā)電模式以后，都在大力推廣分布式發(fā)電形式。在用戶側(cè)附近根據(jù)可再生能源的形式發(fā)展分布式發(fā)電，直接給用戶供電，無需經(jīng)過輸電和配電過程，大大降低電能輸送損耗，而且能夠提高供電的可靠性。

分布式發(fā)電系統(tǒng)的滲透程度不斷提高，如基于新能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)。因此，電力公司也面臨著因并網(wǎng)造成電能來源日益增多的巨大挑戰(zhàn)。下列挑戰(zhàn)，如確保電壓調(diào)整率、系統(tǒng)穩(wěn)定性及標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)的電能質(zhì)量等，是這些問題的核心。

靈活交流輸電系統(tǒng)裝置針對(duì)這些提出了一個(gè)可行的解決方案，它被越來越多地應(yīng)用到世界各地的電力系統(tǒng)中。在這里，靈活交流輸電系統(tǒng)裝置指與電力電子控制器及其他靜態(tài)控制器組合以提高可控性及功率傳輸能力的交流輸電系統(tǒng)。靈活交流輸電系統(tǒng)裝置通常用于下列目的：

控制電壓：怎講或控制電線電力傳輸能力，并防止回流，提高系統(tǒng)瞬態(tài)穩(wěn)定性限值，提高系統(tǒng)阻尼，減少次同步諧振，緩解電壓不穩(wěn)，限制短路電流，提高高壓直流輸電變流器終端性能，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)。

在靈活交流輸電系統(tǒng)裝置中，用于達(dá)到上述任意或所有目的的部分裝置或控制器包括精致無功補(bǔ)償器、靜止同步補(bǔ)償器等。

靜止同步補(bǔ)償器是一種并聯(lián)的、可發(fā)出和/或吸收無功功率的無功補(bǔ)償裝置，其輸出可改變，以控制電流系數(shù)的具體參數(shù)。一般來說，靜止同步補(bǔ)償器是一種固態(tài)開關(guān)變換器，當(dāng)其輸入端電能源或能源儲(chǔ)存裝置饋電時(shí)，可在其輸出端獨(dú)立發(fā)出或吸收可控有功及無功功率。

更具體的說，靜止同步補(bǔ)償器是從特定輸入直流電壓產(chǎn)生一組三相交流輸出電壓的電壓源轉(zhuǎn)換器。各輸出電壓通過一個(gè)較小電抗與對(duì)應(yīng)的交流系統(tǒng)電壓同相并與之連接，該阻抗可由界面反應(yīng)器或耦合變壓器的漏電感提供。直流電壓由儲(chǔ)能電容器提供。

眾所周知，在現(xiàn)有技術(shù)中，靜止同步補(bǔ)償器通過電壓源變換器的電壓及電流波形的電子出了實(shí)現(xiàn)預(yù)期無功功率送出及吸收。靜止同步補(bǔ)償器也通過在公共耦合點(diǎn)發(fā)出及吸收無功功率來提供電壓支持，無需外表反應(yīng)器或電容器組合。因此，靜止同步補(bǔ)償器占用的物理空間更小。

眾所周知，靜止同步補(bǔ)償器可在如下方面提高電力系統(tǒng)性能：

控制電壓：增加或控制電線電流傳輸能力，并防止回流，提供系統(tǒng)瞬態(tài)穩(wěn)定性限值，提高系統(tǒng)阻尼，減少同步諧振，緩解電壓不穩(wěn)，限制短路電流，提高高壓直流輸電變流器終端性能，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)，控制電壓閃變，控制武功功率，必要時(shí)控制連接線路中的有功功率。

靜止同步補(bǔ)償器及交流電系統(tǒng)間的無功及有功功率交換可獨(dú)立于一方面單獨(dú)控制。如果靜止同步補(bǔ)償器具有合適容量的蓄能裝置，可實(shí)現(xiàn)有功功率送出與吸收及無功功率送出與吸收的任意組合。在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計(jì)一些對(duì)有功及無功輸出功率調(diào)整非常有效的控制戰(zhàn)略，以提高瞬態(tài)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性極限。

在現(xiàn)有電流傳輸及分配系統(tǒng)中，分布式發(fā)電的滲透程度逐漸提高，這面臨許多技術(shù)性挑戰(zhàn)，其中一項(xiàng)為電壓沿饋線的變化。習(xí)慣上，功率流動(dòng)的方向是從輸電網(wǎng)到連接在配電饋線上的負(fù)載。通過在輸電饋線或配電饋線的一處或多處調(diào)整輸電端電壓量或提供無功功率支持，可有效解決電壓隨饋線的長(zhǎng)度而下降的問題。電力公司通常采用抽頭接換變壓器與不同點(diǎn)電容器組合使不同點(diǎn)電壓處在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)。

風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)控制的分布式發(fā)電系統(tǒng)可呈現(xiàn)一種有趣狀況，特別是在夜間。此時(shí)，只要夜間風(fēng)速比白天更大，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)輸出更高，電力負(fù)載就遠(yuǎn)小于白天的數(shù)值。夜間風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)增加的這些功率導(dǎo)致大量功率反向流向主電網(wǎng)。由于現(xiàn)有配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)及操作上都遵循一條重要假設(shè)，既功率總是從主電網(wǎng)流向終端用戶，這種功率反向流動(dòng)的情況導(dǎo)致饋線電壓超出正常額定值。在某些情況下，電壓可超出通常允許限額的5%。這是公司不能接受的。

當(dāng)向饋線增加更多分布式發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，反向功率流動(dòng)就要面臨一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。保持電壓在特定范圍內(nèi)升高直接影響了能介入特定配電網(wǎng)絡(luò)的分布式發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量。當(dāng)在電網(wǎng)中增加額外的風(fēng)力風(fēng)電場(chǎng)時(shí)，電力公司將不得不安裝靈活交流輸電系統(tǒng)控制器等昂貴的電壓調(diào)節(jié)裝置，如靜止武功補(bǔ)償器或靜止同步補(bǔ)償器，以解決這一問題。

此外，對(duì)于逆變電源裝置而言變壓器的偏磁是個(gè)大問題。由于一旦從偏磁達(dá)到飽和，變壓器就會(huì)失去其功能成為短路負(fù)載狀態(tài)，過電流流到逆變器電路的開關(guān)元件，損壞開關(guān)元件。由于負(fù)載的畸變、開關(guān)元件等的特性的偏差、反饋控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定等各種原因而產(chǎn)生偏磁。特別地，最近的你變電源裝置，也有工作頻率超過100khz的情形，在變壓器的鐵芯中大多使用在高頻下?lián)p耗少的鐵氧體磁芯。但是，鐵氧體磁芯由于飽和磁通量密度的值低，所以稍微偏磁就立即達(dá)到飽和，為此，在高頻的逆變電源裝置中，偏磁對(duì)策更加重要。

在實(shí)際應(yīng)用中，很對(duì)電力電子負(fù)載都要求逆變電路的輸出功率能夠得到有效和靈活的控制，以滿足不同負(fù)載的需求。逆變電源的功率調(diào)節(jié)方式可分為兩大類：直流調(diào)功和逆變調(diào)功。直流調(diào)功是對(duì)逆變器直流側(cè)的輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載輸出功率的目的。目前直流斬波調(diào)壓調(diào)功是直流調(diào)功的主要方式。

常規(guī)的逆變電源調(diào)節(jié)功率采取的直流斬波調(diào)壓方式，在直流母線側(cè)采用降壓斬波電路，通過改變占空比的大小來調(diào)節(jié)直流輸出電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出功率的調(diào)節(jié)。采用這種常規(guī)控制方式，負(fù)載上電壓波形為不連續(xù)方波，電流波形通常視負(fù)載而定，故常規(guī)逆變電源的缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)輸出電流的正弦化，因此諧波分量大，功率因數(shù)低，不適合大范圍調(diào)功。

多臺(tái)正弦脈寬調(diào)制逆變器電源的并聯(lián)運(yùn)行可以擴(kuò)大系統(tǒng)的容量，而且還可以組成并聯(lián)冗余系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的可靠性及可維護(hù)性。但是，正弦脈寬調(diào)制逆變電源的并聯(lián)運(yùn)行相對(duì)困難，因?yàn)樗胁⒙?lián)運(yùn)行的正弦脈寬調(diào)制逆變電源的頻率、相位及幅值都必須一致，否則，各臺(tái)逆變電源之間將存在很大環(huán)流，過大的環(huán)流會(huì)使逆變器的負(fù)擔(dān)加重，發(fā)散的環(huán)流將使系統(tǒng)崩潰，導(dǎo)致供電中斷。

正弦脈寬調(diào)制逆變電源的并聯(lián)運(yùn)行控制方式一般分為集中控制、主從控制和無互聯(lián)信號(hào)線獨(dú)立控制方案?，F(xiàn)有的集中控制方式需要檢測(cè)總的負(fù)載電流，并通過較高帶寬的信號(hào)把負(fù)載電流的信息傳遞給所有的逆變電源模塊，這嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的擴(kuò)容，系統(tǒng)中存在相互連接的信號(hào)線，使得系統(tǒng)的可靠性降低，系統(tǒng)不是冗余的，而在電流分配單元的控制下才能實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行，一旦電流分配單元損壞，系統(tǒng)將崩潰。

與集中控制方式相比較，主從控制方式具有一定的優(yōu)點(diǎn)，它可以不需要檢測(cè)負(fù)載電流的大小，使得系統(tǒng)易于擴(kuò)展容量，并且逆變電源間的控制不受逆變電源輸出線路阻抗的影響，系統(tǒng)的均流效果很好。但是主從控制方式也有一些不足：主模塊的存在使得它不是一個(gè)冗余系統(tǒng)，一旦主模塊出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)癱瘓，系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于并聯(lián)的從模塊個(gè)數(shù)，主模塊與從模塊之間存在電流指令信號(hào)線，不宜長(zhǎng)距離鋪設(shè)，否則信號(hào)會(huì)大大衰減，干擾嚴(yán)重，相位嚴(yán)重滯后。

與前兩種并聯(lián)控制方式比較，無互聯(lián)信號(hào)線獨(dú)立控制方式不需互聯(lián)的控制信號(hào)，通過輸出電壓的頻率，幅值下垂控制來實(shí)現(xiàn)負(fù)載有功功率及無功功率的均分，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流的均分。這種方式尤其適用于分布式發(fā)電系統(tǒng)，但是，無功功率的均分受電路阻抗的影響較為嚴(yán)重，如果線路阻抗匹配不好，則負(fù)載所需無功功率將得不到很好均分，所以該方式對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)、控制精度要求很高；且這種方式由于采用下垂特性，會(huì)犧牲系統(tǒng)輸出的電壓頻率、幅值穩(wěn)定性指標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于以上一個(gè)或多個(gè)問題，提供一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的單相電壓源型逆變電源與單相公共電網(wǎng)并網(wǎng)速度慢，穩(wěn)定性差，動(dòng)態(tài)性差的問題。

其中，所述并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，電網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變電源通過逆變器單元連接至公共母線，以并聯(lián)運(yùn)行模式運(yùn)行，所述方法包括：

獲取逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值；

使逆變電源參考信號(hào)的幅值、相位和頻率跟隨公共電網(wǎng)的幅值、相位和頻率；

將逆變電源輸出電壓值與電網(wǎng)電壓值進(jìn)行比較，得到逆變電源與電網(wǎng)電壓之間的電壓比較值；

當(dāng)所述電壓比較值在預(yù)設(shè)的誤差范圍內(nèi)時(shí)，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

進(jìn)一步的，通過鎖相環(huán)形成逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值。

進(jìn)一步的，所述通過鎖相環(huán)形成逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值包括：

通過鎖相環(huán)獲得逆變電源和單相公共電網(wǎng)電壓頻率信號(hào)后，對(duì)頻率信號(hào)分別進(jìn)行積分以得到逆變電源和單相公共電網(wǎng)電壓相位信號(hào)，再通過對(duì)相位信號(hào)進(jìn)行正弦和余弦的運(yùn)算獲得電壓相位正交信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述使逆變電源參考信號(hào)的幅值、相位和頻率跟隨公共電網(wǎng)的幅值、相位和頻率通過逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)實(shí)現(xiàn)；

所述逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)包括幅值調(diào)節(jié)器和相位調(diào)節(jié)器；

所述幅值調(diào)節(jié)器由幅值檢測(cè)、低通濾波器、pi控制器、開環(huán)增益和減法器組成，所述低通濾波器與幅值檢測(cè)環(huán)相連接所述pi控制器與開環(huán)增益連接，所述開環(huán)增益與減法器負(fù)端相連，所述減法器的正端與單相公共電網(wǎng)的額定電壓相連，減法器的輸出端為逆變電源電壓幅值的給定值；

所述相位調(diào)節(jié)器由乘法器、pi控制器、開環(huán)增益、減法器、積分器和正弦運(yùn)算環(huán)組成，所述pi控制器宇第一減法器的輸出端連接，pi控制器的輸出與開環(huán)增益連接，開環(huán)增益與第二減法器負(fù)端相連，減法器的正端與單相公共電網(wǎng)的額定頻率相連，第二減法器輸出端與積分器相連，積分器的輸出與正弦運(yùn)算環(huán)節(jié)相連，正弦運(yùn)算環(huán)節(jié)輸出為逆變電源電壓相位的給定值。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：

當(dāng)所述電壓比較值在預(yù)設(shè)的誤差范圍之外時(shí)，斷開靜態(tài)開關(guān)；

將所述電壓比較值與逆變電源的電流比較值進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換后得到逆變電源的電壓同步值；其中，電流比較值由逆變電源的輸出電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較后得到；

當(dāng)所述逆變電源的電壓同步值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述方法還包括：用所述逆變電源的電壓同步值調(diào)節(jié)逆變電源的輸出與電網(wǎng)一致，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

進(jìn)一步的，所述逆變電源的輸出電壓值先通過clarke變換再通過park變換得到。

進(jìn)一步的，所述電網(wǎng)電壓值先通過clarke變換再通過park變換得到。

進(jìn)一步的，所述逆變電源的電流比較值先經(jīng)過clarke變換再通過park變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的逆變電源輸出電流值，將所述輸出電流值遇電流預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較后，得到電流比較值。

進(jìn)一步的，所述逆變電源的電壓同步值通過如下步驟得到：

將逆變電源的電流比較值和電壓比較值分別經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，進(jìn)行計(jì)算得到反饋信號(hào)；

將所述反饋信號(hào)與逆變電源的輸出電壓值進(jìn)行計(jì)算后作為電壓給定值；

將所述電壓給定值先經(jīng)過park反變換，再經(jīng)過clarke反變換；再經(jīng)過脈寬調(diào)制器得到并網(wǎng)逆變器功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

本發(fā)明提供的并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在相位正交信號(hào)形成環(huán)節(jié)生成三相交流電路特有正交的正弦和余弦信號(hào)，能方便實(shí)現(xiàn)單相電壓型逆變電路輸出電壓幅值和相位的調(diào)節(jié)，并網(wǎng)后逆變器的輸出電壓幅值和相位完全由單相公共電網(wǎng)決定，實(shí)現(xiàn)了邏輯上的主從結(jié)構(gòu)。單相逆變電路與單相公共電網(wǎng)解列時(shí)，單相電壓源型逆變器的輸出電壓幅值和相位完全自主決定，主動(dòng)恢復(fù)與單相公共電網(wǎng)的對(duì)等結(jié)構(gòu)，具有并網(wǎng)速度快，穩(wěn)定性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)性好，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的分布式電源并入電網(wǎng)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的二維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)疊加形成的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，如果不沖突，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例一提供一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，其中，電網(wǎng)系統(tǒng)中的逆變電源通過逆變器單元連接至公共母線，以并聯(lián)運(yùn)行模式運(yùn)行，如圖1所示，所述方法包括：

101、獲取逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值；

具體的，本步驟中通過鎖相環(huán)（反饋控制電路）形成逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值，包括：

通過鎖相環(huán)獲得逆變電源和單相公共電網(wǎng)電壓頻率信號(hào)后，對(duì)頻率信號(hào)分別進(jìn)行積分以得到逆變電源和單相公共電網(wǎng)電壓相位信號(hào)，再通過對(duì)相位信號(hào)進(jìn)行正弦和余弦的運(yùn)算獲得電壓相位正交信號(hào)。

102、使逆變電源參考信號(hào)的幅值、相位和頻率跟隨公共電網(wǎng)的幅值、相位和頻率；

具體的，所述使逆變電源參考信號(hào)的幅值、相位和頻率跟隨公共電網(wǎng)的幅值、相位和頻率通過逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)實(shí)現(xiàn)；

所述逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)包括幅值調(diào)節(jié)器和相位調(diào)節(jié)器；

所述幅值調(diào)節(jié)器由幅值檢測(cè)、低通濾波器、pi控制器、開環(huán)增益和減法器組成，所述低通濾波器與幅值檢測(cè)環(huán)相連接所述pi控制器與開環(huán)增益連接，所述開環(huán)增益與減法器負(fù)端相連，所述減法器的正端與單相公共電網(wǎng)的額定電壓相連，減法器的輸出端為逆變電源電壓幅值的給定值；

所述相位調(diào)節(jié)器由乘法器、pi控制器、開環(huán)增益、減法器、積分器和正弦運(yùn)算環(huán)組成，所述pi控制器宇第一減法器的輸出端連接，pi控制器的輸出與開環(huán)增益連接，開環(huán)增益與第二減法器負(fù)端相連，減法器的正端與單相公共電網(wǎng)的額定頻率相連，第二減法器輸出端與積分器相連，積分器的輸出與正弦運(yùn)算環(huán)節(jié)相連，正弦運(yùn)算環(huán)節(jié)輸出為逆變電源電壓相位的給定值。

103、將逆變電源輸出電壓值與電網(wǎng)電壓值進(jìn)行比較，得到逆變電源與電網(wǎng)電壓之間的電壓比較值；

其中，所述逆變電源的輸出電壓值先通過clarke變換再通過park變換得到。所述電網(wǎng)電壓值先通過clarke變換再通過park變換得到。

104、當(dāng)所述電壓比較值在預(yù)設(shè)的誤差范圍內(nèi)時(shí)，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

105、當(dāng)所述電壓比較值在預(yù)設(shè)的誤差范圍之外時(shí)，斷開靜態(tài)開關(guān)；

106、將所述電壓比較值與逆變電源的電流比較值進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換后得到逆變電源的電壓同步值；

其中，電流比較值由逆變電源的輸出電流值與預(yù)設(shè)電流值進(jìn)行比較后得到；所述逆變電源的電流比較值先經(jīng)過clarke變換再通過park變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的逆變電源輸出電流值，將所述輸出電流值遇電流預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較后，得到電流比較值。

所述逆變電源的電壓同步值通過如下步驟得到：

將逆變電源的電流比較值和電壓比較值分別經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，進(jìn)行計(jì)算得到反饋信號(hào)；

將所述反饋信號(hào)與逆變電源的輸出電壓值進(jìn)行計(jì)算后作為電壓給定值；

將所述電壓給定值先經(jīng)過park反變換，再經(jīng)過clarke反變換；再經(jīng)過脈寬調(diào)制器得到并網(wǎng)逆變器功率管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

107、當(dāng)所述逆變電源的電壓同步值在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

108、用所述逆變電源的電壓同步值調(diào)節(jié)逆變電源的輸出與電網(wǎng)一致，接通靜態(tài)開關(guān)并入電網(wǎng)。

本發(fā)明提供的并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，通過將逆變電源和單相公共電網(wǎng)電壓相位正交信號(hào)形成環(huán)節(jié)、逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)節(jié)、并網(wǎng)條件判定環(huán)節(jié)，其中相位正交信號(hào)形成環(huán)節(jié)是通過鎖相環(huán)形成逆變電源和單相公共電網(wǎng)相位的正弦和余弦值，逆變電源參考信號(hào)形成環(huán)節(jié)是在通過幅值調(diào)節(jié)器和相位調(diào)節(jié)器分別得到逆變電源給定信號(hào)的幅值和相位的基礎(chǔ)上，并結(jié)合單相公共定位額定頻率范圍，采用正弦參考信號(hào)的“三要素”生產(chǎn)方法，來共同作用形成逆變電壓參考信號(hào)；并網(wǎng)條件判定環(huán)節(jié)是通過比較由相位調(diào)節(jié)器和幅值調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)與設(shè)定值的大小，待兩者的誤差值在規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出相關(guān)指令閉合合閘開關(guān)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在相位正交信號(hào)形成環(huán)節(jié)生成三相交流電路特有正交的正弦和余弦信號(hào)，能方便實(shí)現(xiàn)單相電壓型逆變電路輸出電壓幅值和相位的調(diào)節(jié)，并網(wǎng)后逆變器的輸出電壓幅值和相位完全由單相公共電網(wǎng)決定，實(shí)現(xiàn)了邏輯上的主從結(jié)構(gòu)。單相逆變電路與單相公共電網(wǎng)解列時(shí)，單相電壓源型逆變器的輸出電壓幅值和相位完全自主決定，主動(dòng)恢復(fù)與單相公共電網(wǎng)的對(duì)等結(jié)構(gòu)，具有并網(wǎng)速度快，穩(wěn)定性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)性好，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例二提供一種并網(wǎng)逆變電源的并網(wǎng)控制方法，本方法先求出分布式電源和電網(wǎng)的輸出電壓值，如圖2所示為分布式電源1與電網(wǎng)的連接示意圖，主要包括分布式電源1、并網(wǎng)逆變器2、輸出濾波器3、隔離變壓器4、靜態(tài)開關(guān)5和檢測(cè)模塊6，分布式電源1輸出電流由并網(wǎng)逆變器2逆變?yōu)榻涣骱螅?jīng)輸出濾波器3通過隔離變壓器4由靜態(tài)開關(guān)5饋入交流電網(wǎng)。

本實(shí)施例中，檢測(cè)模塊主要包括分布式電源和電網(wǎng)的電壓、電路采集和clarke、park變換、在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器電壓的比較、模擬開關(guān)、滯回比較器及并網(wǎng)信號(hào)、反clarke、park變換和pwm脈寬調(diào)制。在并網(wǎng)過程中，先將并網(wǎng)逆變器2的輸出三相電壓和電網(wǎng)三相電壓分別先經(jīng)過clarke變換，再經(jīng)過park8變換，clarke和park的變換坐標(biāo)關(guān)系如圖3所示，變換后得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的分布式電源電壓值和電網(wǎng)電壓值。

將得出的分布式電源電壓值和電網(wǎng)電壓值進(jìn)行比較，得到電壓比較值，該電壓比較值分別經(jīng)過滯回比較器和模擬開關(guān)中預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，如果在預(yù)設(shè)的范圍之內(nèi)則輸出“1”，否則輸出“0”，將電壓比較值輸出邏輯值再進(jìn)行相與，與門輸出的邏輯值作為判斷是否滿足并網(wǎng)條件。

電壓比較值經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器后與電流比較值經(jīng)過pi調(diào)解器后得到反饋信號(hào)，電壓比較值經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器后與電流比較值經(jīng)過pi調(diào)節(jié)器后得到反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)和分布式電源輸出電壓值比較后作為并網(wǎng)逆變器的電壓給定值，電壓給定值先經(jīng)過park變換，再經(jīng)過clarke變換，然后由pwm脈寬調(diào)制得到并網(wǎng)逆變器的電壓同步值，此時(shí)得到的電壓同步值即為并網(wǎng)逆變器需要調(diào)整的具體電壓數(shù)據(jù)。

在電網(wǎng)電壓和并網(wǎng)逆變器輸出電壓和電流信號(hào)進(jìn)行park變換及反變換時(shí)均要用到相角，現(xiàn)有技術(shù)中有各種各樣的方法可以得到相角，但都存在一些缺陷，比如過零比較鎖相環(huán)，它通過檢測(cè)過零點(diǎn)來計(jì)算相位。由于過零點(diǎn)在每半個(gè)周期只出現(xiàn)一次，兩點(diǎn)間不能獲得相位信息，且過零點(diǎn)對(duì)諧波、不對(duì)稱等干擾非常敏感，所以獲得的檢測(cè)結(jié)果，其動(dòng)靜態(tài)特性差，誤差大；另一種是在靜態(tài)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對(duì)電壓值進(jìn)行反正變換也可以得到相角，這種檢測(cè)方法比過零點(diǎn)檢測(cè)有所改進(jìn)，但是當(dāng)電網(wǎng)波動(dòng)的時(shí)候需要設(shè)計(jì)較好的濾波器。本發(fā)明中q軸和d軸的夾角是通過三相鎖相環(huán)來得到的，它是根據(jù)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系求得的，鎖相實(shí)現(xiàn)是通過設(shè)定d軸電壓參考值，將電壓參考值和實(shí)際電壓值比較的輸出值通過pi調(diào)節(jié)器得到電網(wǎng)的角頻率，再經(jīng)過積分器即可得到電網(wǎng)相角來實(shí)現(xiàn)的。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。