一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法及系统与流程

本发明涉及逆变器改进，尤其涉及一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法及系统。

背景技术：

1、传统的矢量电流控制方案是一种广泛应用于并网逆变器系统的控制策略。通过对电流进行精确的调节，这种方案可以确保系统在正常工作条件下稳定运行，从而有效地实现电能的转换和传输。然而，当这种控制方案应用于低压配电网或弱电网条件下时，其局限性也逐渐显现出来。

2、低压配电网通常指的是电压较低、电力传输距离较短、负载变化较大的电力系统。在这样的环境下，传统的矢量电流控制方案由于在系统动态响应和抗扰能力上存在一定局限，容易出现系统不稳定的情况。当负载突然发生变化或外部扰动因素影响时，传统控制方案可能无法快速而准确地响应，导致电网运行出现问题。此外，低压配电网下的电网容量限制以及弱电网条件下的功率传输能力限制也进一步凸显了传统矢量电流控制方案在这些特殊环境下的不足之处。综合上述分析可知，在低压配电网条件下，传统矢量电流控制方案的局限性愈发显现。针对这一问题，需要不断探索创新的技术和方法，并综合考虑系统设计和配网规划等多方面因素，以提高逆变器系统在低压配电网下的稳定性和功率传输能力，从而更好地满足电能转换和传输的需求。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。因此，本发明提供了一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法解决低压配电网中逆变器系统稳定性不足和功率传输能力受限的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明提供了一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法，包括：

5、获取逆变器控制中的d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率；

6、基于锁相环负电阻特性，结合收集到的锁相环输出数据和电网额定角频率，对d轴和q轴电压的参考值进行计算，获取电压补偿值；

7、利用动态调整算法对所述电压补偿值进行平滑处理后，再通过滤波器进行滤波，获取优化后的电压补偿值，将所述优化后的电压补偿值反馈至逆变器控制中的d轴和q轴。

8、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：获取逆变器控制中的d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率包括，

9、所述锁相环的输出数据包括相位和频率；

10、使用gps时钟对所述d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率进行时钟同步，并利用数据比对分析方法进行定期校准与验证。

11、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：基于锁相环负电阻特性包括，

12、在逆变器的输出导纳矩阵中，锁相环引入的负电阻项表示为：

13、

14、其中，rd为d轴等效电阻，rq为q轴等效电阻，xm为最大输出阻抗，gpll为锁相环传递函数。

15、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：对d轴和q轴电压的参考值进行计算，获取电压补偿值包括，

16、获取d轴和q轴电压的参考值之后，将d轴电压参考值与锁相环输出(ω-ωn)*t相乘并取反，获取q轴电压补偿值；

17、将q轴电压参考值与锁相环输出(ω-ωn)*t相乘，获取d轴电压补偿值；

18、获取d轴和q轴电压补偿值用公式表示为：

19、

20、其中，δvcomd与δvcomq分别为d轴电压补偿值与q轴电压补偿值，与分别为逆变器输出电压的变化值，bpll为锁相环输出增益，等于(ω-ωn)*t。

21、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：利用动态调整算法对所述电压补偿值进行平滑处理包括，

22、利用动态调整算法平滑处理电压补偿值，通过调整因子α进行平滑过渡，表示为：

23、δvdsm＝α*δvcomd+(1-α)*δvcomdprev

24、δvqsm＝α*δvcomq+(1-α)*δvcomqprev

25、其中，δvdsm为动态处理后的d轴电压补偿值，δvqsm为动态处理后的q轴电压补偿值，δvcomd与δvcomq分别为d轴电压补偿值与q轴电压补偿值，α为动态调整因子，δvcomdprev为上一个时刻的平滑处理后的d轴电压补偿值，δvcomqprev为上一个时刻的平滑处理后的q轴电压补偿值。

26、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：通过滤波器进行滤波包括，

27、经过动态调整算法平滑处理得到的电压补偿值后，采用数字低通滤波器进行滤波处理获取优化后的电压补偿值，滤波器的截止频率设置为100hz。

28、作为本发明所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法的一种优选方案，其中：所述优化后的电压补偿值反馈至逆变器控制中的d轴和q轴包括，

29、将优化后的d轴电压补偿值反馈至q轴中，将优化后的q轴电压补偿值反馈至d轴中，调整逆变器输出电压值。

30、第二方面，本发明提供了一种面向低压配电网的逆变器改进控制的系统，包括，

31、数据获取模块，用于获取逆变器控制中的d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率；

32、电压补偿值获取模块，用于基于锁相环负电阻特性，结合收集到的锁相环输出数据和电网额定角频率，对d轴和q轴电压的参考值进行计算，获取电压补偿值；

33、优化模块，用于利用动态调整算法对所述电压补偿值进行平滑处理后，再通过滤波器进行滤波，获取优化后的电压补偿值，将所述优化后的电压补偿值反馈至逆变器控制中的d轴和q轴。

34、第三方面，本发明提供了一种计算设备，包括：

35、存储器和处理器；

36、所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述面向低压配电网的逆变器改进控制方法的步骤。

37、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现所述面向低压配电网的逆变器改进控制方法的步骤。

38、与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过在传统逆变器电流矢量控制中巧妙地引入负反馈调节，提升了系统的功率输出能力和稳定性，使其在功率变化频繁的低压配电网环境中展现出卓越的性能；增强了配电网的承载能力，确保了电能的高效转换和传输，而且为电力系统的稳定运行提供了有力保障。

技术特征：

1.一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，获取逆变器控制中的d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率包括，

3.如权利要求1或2所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，基于锁相环负电阻特性包括，

4.如权利要求3所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，对d轴和q轴电压的参考值进行计算，获取电压补偿值包括，

5.如权利要求4所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，利用动态调整算法对所述电压补偿值进行平滑处理包括，

6.如权利要求5所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，通过滤波器进行滤波包括，

7.如权利要求6所述的面向低压配电网的逆变器改进控制方法，其特征在于，所述优化后的电压补偿值反馈至逆变器控制中的d轴和q轴包括，

8.一种面向低压配电网的逆变器改进控制的系统，其特征在于，包括，

9.一种电子设备，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述面向低压配电网的逆变器改进控制方法的步骤。

技术总结本发明公开了一种面向低压配电网的逆变器改进控制方法及系统，方法包括：获取逆变器控制中的d轴和q轴电压的参考值、锁相环的输出数据和电网的额定角频率；基于锁相环负电阻特性，结合收集到的锁相环输出数据和电网额定角频率，对d轴和q轴电压的参考值进行计算，获取电压补偿值；利用动态调整算法对电压补偿值进行平滑处理后，再通过滤波器进行滤波，获取优化后的电压补偿值，将优化后的电压补偿值反馈至逆变器控制中的d轴和q轴。本发明通过在传统逆变器电流矢量控制中巧妙地引入负反馈调节，提升了系统的功率输出能力和稳定性，使其在功率变化频繁的低压配电网环境中展现出卓越的性能，增强了配电网的承载能力。技术研发人员：郑友卓,宋子宏,付宇,肖小兵,杨叶奎,王扬,刘安茳,李新皓,樊磊,刘卓娅,郝树青,苗宇,张锐锋,陈宇,蔡永翔,杨喻青,吴凯,王硕,焦杨芳,李兴涛,李跃,吴鹏,张恒荣,张洋,邓松,黄如云,王冕,吕黔苏,龙秋风,李前敏,王卓月,班诗雪,何明君,张松,樊科,何肖蒙,何心怡,丁江桥,代吉玉蕾,郑书毅,黎安俊,华龙,吴聪聪,金庆远,吴应双,熊锦航,刘亮,王明伟,王竹,陈开雷,田橙,李华鹏,杨忠,潘富祥,周西南,郭刀,何鹏,李巍,罗朝逸,汤康受保护的技术使用者：贵州电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25