一种自适应锁相环结构、并网系统及结构改变方法与流程

技术特征：
1.一种自适应锁相环结构，其特征在于，该锁相环结构被配置包括：pi调节器，用于同步坐标系下直流分量的无静差跟踪，被配置包括增益调节器k
p
和积分调节器k
i
/s；以及控制模块，用于根据功角δ、电网电压v
g
和变流器的并网电流i
g
产生等效阻尼系数d，并判断等效阻尼系数d的符号；当等效阻尼系数d≥0时产生第一控制信号作用于所述pi调节器，使所述增益调节器k
p
和所述积分调节器k
i
/s均处于工作状态，锁相环为二阶结构；当等效阻尼系数d＜0时产生第二控制信号作用于所述pi调节器，使所述增益调节器k
p
处于工作状态，所述积分调节器k
i
/s处于关闭状态，锁相环为一阶结构。2.根据权利要求1所述的自适应锁相环结构，其特征在于，所述控制模块产生的等效阻尼系数d满足以下关系：d＝k
pvg
cosδ-k
i
i
g
l
g
式中：k
p
为锁相环pi调节器中的比例增益系数；v
g
为电网电压；δ为功角；k
i
为锁相环pi调节器中的积分增益系数；i
g
为变流器的并网电流；l
g
为电网电感。3.根据权利要求1所述的自适应锁相环结构，其特征在于，所述功角δ、所述电网电压v
g
和所述变流器的并网电流i
g
实时检测得到。4.根据权利要求1所述的自适应锁相环结构，其特征在于，该锁相环结构的配置还包括：第一坐标变换模块，将三相静止坐标系转换为两相同步旋转坐标系，与所述pi调节器连接；积分器，所述增益调节器k
p
和所述积分调节器k
i
/s输出相加后与电网电压角频率ω
g
相加后经所述积分器积分输出对应的锁相角。5.一种变流器并网系统，其特征在于，该系统被配置包括权利要求1-4任意一项所述的自适应锁相环结构。6.根据权利要求5所述的变流器并网系统，其特征在于，该系统还被配置包括：变流器，将直流逆变成交流，提供并网电流i
g
和并网点电压v
pcc
；第二坐标变换模块，将三相静止坐标系下的并网电流转换成两相同步旋转坐标系下的并网电流，分别作为实际有功电流和实际无功电流；电流环结构，根据有功参考电流和无功参考电流，实际有功电流和实际无功电流，进行前馈控制，得到脉宽调制信号，控制变流器；所述并网电流i
g
和所述并网点电压v
pcc
分别接入所述自适应锁相环，所述自适应锁相环输出接入所述第二坐标变换模块，所述第二坐标变换模块输出接入所述电流环结构。7.根据权利要求6所述的变流器并网系统，其特征在于，所述电流环结构被配置包括坐标变换模块abc/dq、pi调节器，三相坐标系下的电压和电流之间的关系经第二坐标变换可得到dq坐标系下的电压和电流之间的关系；通过给定参考有功电流和参考无功电流，控制并网电流i
g
；所述pi调节器用于处理电网电感产生的微分项，通过前馈控制，实现dq坐标系下的解耦，得到变流器的控制电压，经过dq/abc坐标变换，将两相控制电压转换为三相控制电压，再经过调制系数k
pwm
，得到调制波，通过spwm得到控制信号，控制所述变流器的工作。8.一种锁相环结构改变方法，其特征在于，该方法通过功角δ、电网电压v
g
和变流器的并网电流i
g
产生等效阻尼系数d，基于等效阻尼系数d的大小改变锁相环结构，当所述等效阻
尼系数d≥0时，锁相环pi调节器正常工作，锁相环为二阶结构；当所述等效阻尼系数d＜0时，锁相环pi调节器中的积分环节关闭，锁相环为一阶结构。9.根据权利要求8所述的锁相环结构改变方法，其特征在于，所述等效阻尼系数d满足以下关系：d＝k
pvg
cosδ-k
i
i
g
l
g
式中：k
p
为锁相环pi调节器中的比例增益系数；v
g
为电网电压；δ为功角；k
i
为锁相环pi调节器中的积分增益系数；i
g
为变流器的并网电流；l
g
为电网电感。10.根据权利要求8所述的锁相环结构改变方法，其特征在于，所述功角δ、所述电网电压v
g
和所述变流器的并网电流i
g
实时检测得到。

技术总结
本发明公开了一种自适应锁相环结构、并网系统及结构改变方法，包括：PI调节器，用于同步坐标系下直流分量的无静差跟踪，被配置包括增益调节器K


技术研发人员：黄萌 凌扬坚 查晓明 付熙坤 孙建军
受保护的技术使用者：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2022.04.26
技术公布日：2022/7/29