兼顾功率协调控制的两级式光伏逆变器低电压穿越控制策略

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.05.013

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (5): 93-99.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.05.013

兼顾功率协调控制的两级式光伏逆变器低电压穿越控制策略

欧阳森马文杰

华南理工大学电力学院，广东广州 510640

收稿日期:2017-09-18 修回日期:2018-01-31 出版日期:2018-05-25 发布日期:2018-04-03
通信作者: 欧阳森( 1974-) ，男，博士，副研究员，主要从事电能质量、节能技术与智能电器研究 E-mail:ouyangs@scut.edu.cn
作者简介:欧阳森( 1974-) ，男，博士，副研究员，主要从事电能质量、节能技术与智能电器研究
基金资助:
广东省自然科学基金资助项目( 2016A030313476)

Control Strategy Considering Power Coordinated Control for Low-Voltage Ride Through Two-Stage PV Inverter

OUYANG Sen MA Wenjie

School of Electric Power，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China

Received:2017-09-18 Revised:2018-01-31 Online:2018-05-25 Published:2018-04-03
Contact: 欧阳森( 1974-) ，男，博士，副研究员，主要从事电能质量、节能技术与智能电器研究 E-mail:ouyangs@scut.edu.cn
About author:欧阳森( 1974-) ，男，博士，副研究员，主要从事电能质量、节能技术与智能电器研究
Supported by:
Supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province( 2016A030313476)

摘要/Abstract

摘要： 为提高基于 Boost 电路的两级式光伏逆变器的低电压穿越( LVＲT) 能力，设计了以基于 Boost 的直流母线电压控制环为核心的兼顾有功、无功电流协调控制的 LVＲT 策略．首先分析了两级式光伏逆变器的常规 Boost 电压控制模式和输出电流控制策略; 在电网电压跌落时，通过引入基于故障前光伏阵列最大功率点电压前馈的母线电压控制外环改变 Boost 电压控制模式来快速调节光伏阵列的输出功率，以稳定直流母线电压和防止逆变器过流;同时，根据电压跌落深度，按比例减小有功电流 id，在保证逆变器不过流的前提下输出无功电流 iq，为电网提供无功支撑，以帮助电网故障恢复．最后，利用 PSCAD/ EMTDC 仿真软件搭建 100 kW 两级式光伏逆变器模型进行控制策略验证，结果表明该策略不仅在电压发生深度跌落时仍能快速、有效地抑制直流母线电压升高，使光伏逆变器安全地实现低电压穿越，而且提高了其在电网故障期间的无功支撑能力．

关键词: 光伏逆变器, 两级式并网, 低电压穿越, 无功支撑, PSCAD/EMTDC

Abstract: In order to enhance the low-voltage ride capability of the twostage grid-connected system PV inverter based on Boost circuit，a control strategy with the DC bus voltage control loop based on Boost for LVＲT is designed in this paper． Firstly， the conventional Boost voltage control mode and output current control strategy of the twostage PV inverter are analyzed． A DC bus voltage control outer loop based on PV array maximum power point voltage feed forward is introduced to change the Boost voltage control mode． In this way，the purposes of making the DC bus voltage stable and preventing over current of the inverter are to be achieved． At the same time，the reference value of the active current is adjusted according to the voltage drop depth． On the premise that the inverter is not over current， the maximum reactive current is provided to help the power grid recovery． Finally，a 100kW PV inverter PSCAD simulation model is built to verify the proposed control strategy． The result shows that the method not only can suppress the DC bus voltage rise rapidly and effectively，but also can make the inverter provide more dynamic reactive power support for the grid even when the voltage drops．

Key words:

PV inverter, twostage grid-connected system, low-voltage ride, reactive power support, PSCAD/EMTDC

中图分类号:

TM464

欧阳森马文杰. 兼顾功率协调控制的两级式光伏逆变器低电压穿越控制策略[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(5): 93-99.

OUYANG Sen MA Wenjie .

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兼顾功率协调控制的两级式光伏逆变器低电压穿越控制策略

Control Strategy Considering Power Coordinated Control for Low-Voltage Ride Through Two-Stage PV Inverter

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