两级式光伏逆变器在不对称故障下的LVRT策略

简介：
本文探讨了两级式光伏逆变器在面对电网不对称故障时，低电压穿越(LVRT)技术的应用与优化策略。通过分析不同故障情况下的性能表现，提出了一种有效的控制方法以提高系统的稳定性和可靠性，确保光伏发电系统能够安全、高效地运行并网。 为了提升基于Boost电路的两级式光伏逆变器在并网运行中的稳定性，本段落研究了不对称故障条件下光伏逆变器的工作特性，并提出了一种通过调节直流母线电压与负序电压前馈相结合的电流控制策略来实现低电压穿越（LVRT）。首先，分析了常规模式下的Boost电压调控和电流控制方法。在电网发生故障的情况下，引入基于故障前最大功率点电压反馈调整直流母线电压的方法以稳定电路并防止逆变器过载。 其次，在不对称故障期间，为了确保输出三相电流的对称性，本段落提出了采用负序电压补偿技术优化电流调控策略；同时通过直接设定参考值来响应电网中不同深度的电压跌落情况，并提供必要的无功功率支持。此外，设计了一个基于二阶广义积分器（SOGI）的正负序分离锁相模块以实现上述控制功能。 最后，在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立100 kW光伏逆变器模型进行实验验证。结果显示，即使在单相电压跌落至20%的情况下，该策略仍能迅速有效地抑制直流母线电压的上升，并确保逆变器能够安全地完成低电压穿越过程。