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专利号: 2019111590594
申请人: 东北电力大学
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:2023-12-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.可再生能源发电系统输出功率利用率最大化控制方法,其特征在于,该方法为利用下垂控制方程:ωn=ω0n‑kpn(Pn‑P0n)+(kRESpn+kRESin/s)(VRESrefn‑VRESn)                     (1)Vn=V0n‑kqn(Qn‑Q0n)                                                  (2)实现对可再生能源逆变器的电压电流双闭环控制;进而实现发电系统可再生能源输出功率利用率最大化控制;

其中,式(1)是有功下垂方程,式(2)是无功下垂方程,n为逆变器编号,ωn为逆变器输出电压角频率参考值,ω0n为逆变器额定输出电压角频率,kpn为逆变器输出有功功率的下垂系数,Pn为逆变器输出的有功功率,P0n为逆变器额定输出有功功率,kRESpn为最大功率PI控制比例系数,kRESin为最大功率PI控制积分系数,s为拉普拉斯变换算子,VRESrefn可再生能源逆变器输出功率最大点对应的电压;VRESn为可再生能源逆变器输出电压,Vn为逆变器输出电压幅值参考值,V0n为逆变器额定输出电压幅值,kqn为逆变器输出无功功率的下垂系数,Qn为逆变器输出的无功功率,Q0n为逆变器额定输出无功功率;

控制方法具体为:

步骤一、利用逆变器的输出电压vacn和输出电流iacn计算输出有功功率Pn和无功功率Qn;

步骤二、利用可再生能源逆变器输出的电压VRESn和电流IRESn计算可再生能源逆变器输出最大功率,获得所述输出最大功率点对应的电压VRESrefn;

步骤三、逆变器有独立运行和并联运行的两种模式,并联运行时:

对输出最大功率点对应的电压VRESrefn和可再生能源逆变器输出的电压VRESn做差后进行PI闭环控制,得到输出频率平移量Δωn;独立运行时,Δωn=0;

步骤四、将平移量Δωn和有功功率Pn送入到有功下垂方程中生成逆变器输出角频率参考ωrefn;

步骤五、将无功功率Qn送入到无功下垂方程中生成逆变器输出电压参考幅值Vrefn;

步骤六、对Vrefn和ωrefn进行正弦参考生成,获得输出电压参考信号Vacrefn;

步骤七、以电压参考信号Vacrefn为逆变器输出参考,利用逆变器全桥逆变电路的电容电压vacn、电感电流iLn进行电压电流双环控制,生成全桥逆变电路中开关管的驱动信号,所述驱动信号经SPWM调制后,输入至全桥逆变电路,实现发电系统可再生能源输出功率利用率最大化控制。