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CN117353326B - 逆变器无功电流控制方法及装置 - Google Patents

逆变器无功电流控制方法及装置 Download PDF

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CN117353326B CN202311161646.3A CN202311161646A CN117353326B CN 117353326 B CN117353326 B CN 117353326B CN 202311161646 A CN202311161646 A CN 202311161646A CN 117353326 B CN117353326 B CN 117353326B
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Abstract

本申请涉及一种逆变器的无功电流控制方法及装置，该方法及装置根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令，根据端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令，根据逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令，并且确定过压控制无功电流指令、欠压控制无功电流指令和第三环路控制无功电流指令的比较结果，以及选择与比较结果对应的环路控制，从而实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。

Description

逆变器无功电流控制方法及装置
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，具体涉及逆变器的无功电流控制方法及装置。
背景技术
围绕着石油天然气等传统能源的日益枯竭，新能源技术比如光伏发电和风力发电得到了快速发展。光伏发电指的是利用半导体材料的光伏效应将太阳光辐射能转换为电能，例如通过光伏组件在光照下产生直流电。光伏发电系统和风力发电机一般属于直流电压源，产生的直流电通过逆变器转换成交流电后并入电网进行传输。并网逆变器(Grid-TieInverter，IGT)输出的交流电需要与电网中的市电的频率及相位同步以便通过电网传输。
随着基于新能源技术的发电系统的并网容量不断扩大，大量新的发电设备接入和装机容量增加，电网并网点的系统短路比(Short Circuit Ratio，SCR)，也即表征系统短路容量除以设备容量，变得越来越低。越低的SCR意味着电网越弱，给电网稳定性带来巨大挑战。另外，新建的光伏发电系统和风力发电机一般位于远离用电负荷中心的产地，因此需要远距离传输电能，也给这些发电系统发生脱网故障后的电网维护带来挑战。一般来说，SCR小于3的交流电网可视为弱电网，而SCR小于2的交流电网可视为极弱电网。对于弱电网和极弱电网而言，电网与发电系统之间的联系较弱，其表现为较低的系统短路容量和较高的电网阻抗，因此当发生故障或者扰动而引起的并网电压变化明显，可能引起高电压穿越和低电压穿越频繁切换并导致故障穿越失败，从而使得并网逆变器不得不与电网脱离，进而增加了局部电网故障恢复的难度和损害了电网稳定性。
为了维持电网的安全稳定运行、减小电网维护的难度以及减少电力系统故障时反复并网次数，新能源发电系统需要有一定的故障穿越能力。故障穿越是指，当发生故障或扰动而引起输出的交流电压超过正常运行范围时，在规定的变化范围和时间间隔内，发电系统能够保证不脱网连续运行。故障穿越可以分成低电压穿越(Low Voltage Ride Through，LVRT)和高电压穿越(High Voltage Ride Through，HVRT)。LVRT指的是当发电系统交流输出端的端口电压(也即，直流电到交流电变换装置的输出端口与电网的输电线路或变压器连接公共点的电压)降低到一定值的情况下，该发电系统能够不脱离电网而维持运行，甚至提供一定无功功率帮助系统恢复。HVRT指的是当发电系统交流输出端的端口电压升高到一定值的情况下，该发电系统能够不脱离电网而维持运行，甚至提供一定无功功率帮助系统恢复。
现有技术中的逆变器特别是并入电网的并网逆变器，在电网故障恢复后按照固定梯度恢复有功功率到故障前有功功率，而对无功功率的恢复分成两种：一种是先清零无功功率再直接输出故障前无功功率，这样会造成电网故障恢复后无功功率输出存在较大的阶跃变化；另一种先清零无功功率再按照预设固定梯度恢复无功功率到故障前无功功率，这样会造成电网故障恢复后无功功率输出按照预设固定梯度只能单调增加或者单调减小。因此，现有技术中的逆变器，特别是用于弱电网和极弱电网的并网逆变器，在故障恢复后输出的有功功率和无功功率之间不匹配，从而导致端口电压出现较大波动，进而可能造成高电压穿越、低电压穿越反复震荡或者故障穿越失败后脱网。
发明内容
本申请的目的在于提供一种逆变器的无功电流控制方法及装置，具体应用场景包括但是不限于，与弱电网和极弱电网相连的新能源发电系统如光伏发电系统等。该逆变器的无功电流控制方法及装置，根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令，根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令，根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令，并且确定所述过压控制无功电流指令、所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果，以及选择与所述比较结果对应的环路控制，从而实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
第一方面，本申请实施例提供了一种逆变器无功电流控制方法，所述逆变器无功电流控制方法包括：根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制，所述过压环路控制根据所述过压控制无功电流指令控制所述逆变器的输出无功电流以使得所述端口电压与所述过压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第一阈值；根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制，所述欠压环路控制根据所述欠压控制无功电流指令控制所述逆变器的所述输出无功电流以使得所述端口电压与所述欠压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第二阈值；根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令用于第三环路控制，其中，所述第三环路控制独立于所述第一环路控制和所述第二环路控制，所述工作状态包括故障穿越状态，故障恢复状态或者常规状态；确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果；和选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
第一方面所描述的技术方案，根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令，根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令，根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令，并且确定所述过压控制无功电流指令、所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果，以及选择与所述比较结果对应的环路控制，从而实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，当所述工作状态为所述故障穿越状态时所述第三环路控制无功电流指令为故障穿越无功电流指令，当所述工作状态为所述故障恢复状态时所述第三环路控制无功电流指令为故障恢复无功电流指令，当所述工作状态为所述常规状态时所述第三环路控制无功电流指令为功率调度无功电流指令。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第三环路控制无功电流指令为预先设定或者根据接收自相对于所述逆变器的上位机的指令确定。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述工作状态根据所述端口电压或者相对于所述逆变器的上位机的指令确定。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向；根据所述正向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的取小结果；和根据所述正向参考方向，确定所述取小结果和所述过压控制无功电流指令的取大结果，其中，所述取大结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向；根据所述正向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第一取大结果；根据所述正向参考方向，确定所述第三环路控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第二取大结果；根据所述正向参考方向，确定所述第一取大结果和所述第二取大结果的取小结果，其中，所述取小结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向；根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的取大结果；和根据所述负向参考方向，确定所述取大结果和所述过压控制无功电流指令的取小结果，其中，所述取小结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向；根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第一取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第三环路控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第二取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第一取小结果和所述第二取小结果的取大结果，其中，所述取大结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，当所述过压控制参考电压等于所述欠压控制参考电压时，所述过压环路控制和所述欠压环路控制为同一单环路控制。
如此，通过将过压环路控制和欠压环路控制简化为同一单环路控制，从而简化了系统结构和控制过程，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定与所述第一环路控制对应的第一权重值，与所述第二环路控制对应的第二权重值，以及与所述第三环路控制对应的第三权重值；根据所述过压控制无功电流指令和所述第一权重值计算加权后过压控制无功电流指令；根据所述欠压控制无功电流指令和所述第二权重值计算加权后欠压控制无功电流指令；根据所述第三环路控制无功电流指令和所述第三权重值计算加权后第三环路控制无功电流指令；根据所述加权后过压控制无功电流指令，所述加权后欠压控制无功电流指令和所述加权后第三环路控制无功电流指令确定所述比较结果。
如此，通过引入相应权重值来进行加权后比较，从而可以根据不同控制需求来侧重于某种类型的环路控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别根据所述逆变器的所述工作状态和所述逆变器并入的电网的状态确定。
如此，通过根据逆变器工作状态和电网状态来确定权重值，从而可以根据实际情况调整加权比较结果，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别具有独立的时间参数，所述时间参数根据所述工作状态的持续时间确定。
如此，通过设定独立的时间参数，可以根据持续时间来灵活调整权重值，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述逆变器的状态参数设定所述过压控制参考电压，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的过压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述逆变器的状态参数设定所述欠压控制参考电压，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的欠压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述端口电压确定所述过压控制参考电压。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述端口电压确定所述过压控制参考电压，包括：根据所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值确定过压环路控制触发阈值和过压环路控制退出阈值，其中，所述过压环路控制退出阈值不大于所述过压环路控制触发阈值，所述过压环路控制触发阈值不大于所述较小值，当所述端口电压大于所述高电压穿越触发阈值时所述逆变器触发高电压穿越，当所述端口电压大于所述过压保护阈值时所述逆变器触发过压断网保护；当所述端口电压大于所述过压环路控制触发阈值时，确定第一过压参考电压为所述过压控制参考电压；当所述端口电压小于所述过压环路控制退出阈值时，确定第二过压参考电压为所述过压控制参考电压，其中，所述第一过压参考电压不大于所述第二过压参考电压，所述第二过压参考电压不大于所述过压环路控制退出阈值。
如此，通过参考高电压穿越触发阈值和过压保护阈值来确定过压环路控制触发阈值和过压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一过压参考电压和第二过压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述逆变器的状态参数分别设定所述过压环路控制触发阈值和所述过压环路控制退出阈值，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来分别设定所述过压环路控制触发阈值和所述过压环路控制退出阈值，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述端口电压确定所述欠压控制参考电压。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述端口电压确定所述欠压控制参考电压，包括：根据所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值确定欠压环路控制触发阈值和欠压环路控制退出阈值，其中，所述欠压环路控制退出阈值不小于所述欠压环路控制触发阈值，所述欠压环路控制触发阈值不小于所述较大值，当所述端口电压小于所述低电压穿越触发阈值时所述逆变器触发低电压穿越，当所述端口电压小于所述欠压保护阈值时所述逆变器触发欠压断网保护；当所述端口电压小于所述欠压环路控制触发阈值时，确定第一欠压参考电压为所述欠压控制参考电压；当所述端口电压大于所述欠压环路控制退出阈值时，确定第二欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，其中，所述第一欠压参考电压不小于所述第二欠压参考电压，所述第二欠压参考电压不小于所述欠压环路控制退出阈值。
如此，通过参考低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值来确定欠压环路控制触发阈值和欠压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一欠压参考电压和第二欠压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述逆变器无功电流控制方法还包括：根据所述逆变器的状态参数分别设定所述欠压环路控制触发阈值和所述欠压环路控制退出阈值，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来分别设定所述欠压环路控制触发阈值和所述欠压环路控制退出阈值，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述端口电压通过实时采集得到。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
第二方面，本申请实施例提供了一种逆变器无功电流控制装置，所述逆变器无功电流控制装置包括存储器和处理器，所述存储器储存有计算机程序，所述处理器根据所述计算机程序执行以下操作：根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制，所述过压环路控制根据所述过压控制无功电流指令控制所述逆变器的输出无功电流以使得所述端口电压与所述过压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第一阈值；根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制，所述欠压环路控制根据所述欠压控制无功电流指令控制所述逆变器的所述输出无功电流以使得所述端口电压与所述欠压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第二阈值；根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令用于第三环路控制，其中，所述第三环路控制独立于所述第一环路控制和所述第二环路控制，所述工作状态包括故障穿越状态，故障恢复状态或者常规状态；确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果；和选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
第二方面所描述的技术方案，根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令，根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令，根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令，并且确定所述过压控制无功电流指令、所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果，以及选择与所述比较结果对应的环路控制，从而实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，当所述工作状态为所述故障穿越状态时所述第三环路控制无功电流指令为故障穿越无功电流指令，当所述工作状态为所述故障恢复状态时所述第三环路控制无功电流指令为故障恢复无功电流指令，当所述工作状态为所述常规状态时所述第三环路控制无功电流指令为功率调度无功电流指令。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第三环路控制无功电流指令为预先设定或者根据接收自相对于所述逆变器的上位机的指令确定。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述工作状态根据所述端口电压或者相对于所述逆变器的上位机的指令确定。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向；根据所述正向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的取小结果；和根据所述正向参考方向，确定所述取小结果和所述过压控制无功电流指令的取大结果，其中，所述取大结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向；根据所述正向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第一取大结果；根据所述正向参考方向，确定所述第三环路控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第二取大结果；根据所述正向参考方向，确定所述第一取大结果和所述第二取大结果的取小结果，其中，所述取小结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向；根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的取大结果；和根据所述负向参考方向，确定所述取大结果和所述过压控制无功电流指令的取小结果，其中，所述取小结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向；根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第一取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第三环路控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第二取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第一取小结果和所述第二取小结果的取大结果，其中，所述取大结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，当所述过压控制参考电压等于所述欠压控制参考电压时，所述过压环路控制和所述欠压环路控制为同一单环路控制。
如此，通过将过压环路控制和欠压环路控制简化为同一单环路控制，从而简化了系统结构和控制过程，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的所述比较结果，包括：确定与所述第一环路控制对应的第一权重值，与所述第二环路控制对应的第二权重值，以及与所述第三环路控制对应的第三权重值；根据所述过压控制无功电流指令和所述第一权重值计算加权后过压控制无功电流指令；根据所述欠压控制无功电流指令和所述第二权重值计算加权后欠压控制无功电流指令；根据所述第三环路控制无功电流指令和所述第三权重值计算加权后第三环路控制无功电流指令；根据所述加权后过压控制无功电流指令，所述加权后欠压控制无功电流指令和所述加权后第三环路控制无功电流指令确定所述比较结果。
如此，通过引入相应权重值来进行加权后比较，从而可以根据不同控制需求来侧重于某种类型的环路控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别根据所述逆变器的所述工作状态和所述逆变器并入的电网的状态确定。
如此，通过根据逆变器工作状态和电网状态来确定权重值，从而可以根据实际情况调整加权比较结果，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别具有独立的时间参数，所述时间参数根据所述工作状态的持续时间确定。
如此，通过设定独立的时间参数，可以根据持续时间来灵活调整权重值，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述逆变器的状态参数设定所述过压控制参考电压，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的过压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述逆变器的状态参数设定所述欠压控制参考电压，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的欠压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述端口电压确定所述过压控制参考电压。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述端口电压确定所述过压控制参考电压，包括：根据所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值确定过压环路控制触发阈值和过压环路控制退出阈值，其中，所述过压环路控制退出阈值不大于所述过压环路控制触发阈值，所述过压环路控制触发阈值不大于所述较小值，当所述端口电压大于所述高电压穿越触发阈值时所述逆变器触发高电压穿越，当所述端口电压大于所述过压保护阈值时所述逆变器触发过压断网保护；当所述端口电压大于所述过压环路控制触发阈值时，确定第一过压参考电压为所述过压控制参考电压；当所述端口电压小于所述过压环路控制退出阈值时，确定第二过压参考电压为所述过压控制参考电压，其中，所述第一过压参考电压不大于所述第二过压参考电压，所述第二过压参考电压不大于所述过压环路控制退出阈值。
如此，通过参考高电压穿越触发阈值和过压保护阈值来确定过压环路控制触发阈值和过压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一过压参考电压和第二过压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述逆变器的状态参数分别设定所述过压环路控制触发阈值和所述过压环路控制退出阈值，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来分别设定所述过压环路控制触发阈值和所述过压环路控制退出阈值，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述端口电压确定所述欠压控制参考电压。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述端口电压确定所述欠压控制参考电压，包括：根据所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值确定欠压环路控制触发阈值和欠压环路控制退出阈值，其中，所述欠压环路控制退出阈值不小于所述欠压环路控制触发阈值，所述欠压环路控制触发阈值不小于所述较大值，当所述端口电压小于所述低电压穿越触发阈值时所述逆变器触发低电压穿越，当所述端口电压小于所述欠压保护阈值时所述逆变器触发欠压断网保护；当所述端口电压小于所述欠压环路控制触发阈值时，确定第一欠压参考电压为所述欠压控制参考电压；当所述端口电压大于所述欠压环路控制退出阈值时，确定第二欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，其中，所述第一欠压参考电压不小于所述第二欠压参考电压，所述第二欠压参考电压不小于所述欠压环路控制退出阈值。
如此，通过参考低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值来确定欠压环路控制触发阈值和欠压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一欠压参考电压和第二欠压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，所述处理器还执行：根据所述逆变器的状态参数分别设定所述欠压环路控制触发阈值和所述欠压环路控制退出阈值，其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。
如此，通过根据状态参数来分别设定所述欠压环路控制触发阈值和所述欠压环路控制退出阈值，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，一种光伏发电系统，所述光伏发电系统包括如上所述的逆变器无功电流控制装置，其中，所述逆变器无功电流控制装置控制所述光伏发电系统的无功电流。
如此，通过该逆变器无功电流控制装置，实现了对该光伏发电系统的无功电流的控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
附图说明
为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请实施例提供的包括逆变器无功电流控制装置的光伏发电系统的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。
图3为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。
图5为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种逆变器的无功电流控制方法及装置，该逆变器的无功电流控制方法及装置的具体应用场景包括但是不限于，与弱电网和极弱电网相连的新能源发电系统。例如，利用太阳能光伏发电或者风力发电而产生的直流电需要经过逆变器转换成交流电后再并入电网进行远距离传输，而具有较小SCR的弱电网和极弱电网容易因为电压波动而导致逆变器多次触发故障穿越甚至穿越失败引起的脱网。该逆变器的无功电流控制方法及装置，根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令，根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令，根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令，并且确定所述过压控制无功电流指令、所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果，以及选择与所述比较结果对应的环路控制，从而实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
本申请实施例可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的实施例进行描述。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的包括逆变器无功电流控制装置的光伏发电系统的结构示意图。如图1所示，光伏发电系统100包括直流-交流逆变电路102、直流输入端104、交流出线端106、数据采集器108、无功电流控制装置110和驱动信号生成器112。其中，直流-交流逆变电路102的输入端与直流输入端104电连接，而输出端与交流出线端106电连接。直流-交流逆变电路102可视为直流电到交流电的转换器，将直流输入端104的直流输入转换成交流电后传输到交流出线端106用于输出。数据采集器108具有合适的构造和装置以实现实时采集数据的功能。数据采集器108实时采集的数据，可以包括但是不限于：直流-交流逆变器电路102输入端的电信号、直流-交流逆变器电路102输出端的电信号、能反映直流-交流逆变电路102运行状态和内部状况的各种信号。以直流-交流逆变器电路102为三相逆变器的电压型逆变电路为例，这时数据采集器108实时采集的数据可以包括但不限于三相逆变器的电压型逆变电路输出的三相交流电的三相电压和三相电流，以及输入到该电压型逆变电路的直流电压。数据采集器108将采集到的实时数据传输到无功电流控制装置110。无功电流控制装置110将实时采集的数据作为输入数据，根据特定的模型来计算相应的输出结果，并将输出结果传输到驱动信号生成器112。驱动信号生成器112根据计算得出的输出结果生成相应控制信号并将控制信号发送到直流-交流逆变电路102以实现对应的控制效果。在一些示例性实施例中，无功电流控制装置110还可以从外部接收数据，并将外部接收的数据和实时采集的数据都作为输入数据，来计算输出结果；另外，驱动信号生成器112也可能直接接收外部的控制信号并将外部控制信号发送给直流-交流逆变电路以实现与外部控制信号对应的控制效果。
在一些示例性实施例中，光伏发电系统100还包括直流母线电容114和滤波器116。直流母线电容114一端与直流输入端104连接，另一端与直流-交流逆变器电路102输入端连接。在一种可能的实现方式中，直流母线电容114的正极端和负极端与直流-交流逆变器电路102输入端的正极端和负极端分别连接，也就是成并联关系。其中，直流母线电容114的正极端与直流-交流逆变电路102的输入端的正极端连接作为正极直流母线；直流母线电容114的负极端与直流-交流逆变电路102的输入端的负极端连接作为负极直流母线。滤波器116的一端与直流-交流逆变电路102的输出端相连，另一端与交流出线端106相连。交流出线端106作为光伏发电系统100的对外输出接口。数据采集器108实时采集的数据可以包括直流母线电容114的正极端和负极端之间的直流母线电压，比如通过检测在直流-交流逆变器电路102输入端的正、负极接线之间的电压。数据采集器108实时采集的数据还可以包括端口电压，端口电压的通常含义指的是电力电子变换装置输出端口与输电线路或变压器连接公共点的电压。在光伏发电系统100中，端口电压应理解成与交流出线端106相连的滤波器116一端的电压；在一些示例性实施例中，端口电压也可以指的是直流-交流逆变器电路102输出端的电压。
在一些示例性实施例中，直流-交流逆变电路102是三相三电平逆变器，具有输出电平多、电压应力小、纹波电流小、谐波特性好等优势，因此在电力电子技术领域，特别是变频器应用场景和光伏逆变器应用场景中得到了广泛应用。在另一些示例性实施例中，直流-交流逆变电路102是其它类型的三相多电平逆变器，或者其他类型的逆变器。在一些示例性实施例中，直流-交流逆变电路102可以包括带有半导体开关器件的特定拓扑结构以便通过控制各个半导体开关器件的开关动作和通断来实现控制效果。例如，直流-交流逆变电路102可以包括带有半导体开关器件和桥臂结构的逆变电路，每个桥臂有对应的半导体开关器件，可以通过控制各个半导体开关器件的开关动作和通断来影响输出的交流电。其中，半导体开关器件可以采用电力晶体管(Giant Transistor，GTR)，金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，可关断晶闸管(Gate Turn-OffThyristor，GTO)或者其它合适的器件。具体拓扑结构比如半导体开关管及桥臂的设置，可以参考常见的NPC型和T型，只要能满足控制需求，也就是可以让光伏发电系统100根据采集到的数据生成相应的控制信号去控制各个半导体开关器件的开关动作和通断从而达到预期的控制效果。在一些示例性实施例中，逆变器控制系统100对输出的控制可以通过脉冲宽度调制(Pulse Wide Modulation，PWM)，包括但不限于，连续脉冲宽度调制(ContinuousPulse Width Modulation，CPWM)，例如正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse WidthModulation，SPWM)，空间矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，三次谐波注入脉冲宽度调制(Third-Harmonic Pulse Width Modulation，THIPWM)；不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)，例如DPWMMIN，DPWMM0，DPWMM1，DPWMM2，DPWMM3，DPWMMAX和GDPWM；以及模型预测控制(ModelPredictive Control，MPC)方法。在另一些示例性实施例中，光伏发电系统100对输出的控制还可以通过移相控制方式、闭环控制器比如比例积分控制器(Proportional IntegralController，PI)和比例积分微分控制器(Proportional Integral DerivativeController，PID)、基于dq坐标系的控制，或者其它合适的控制方式。直流-交流逆变电路102针对具体采用的控制方式可以包括相应的电路拓扑结构。例如，当控制方式为PWM时，直流-交流逆变电路102可以具有典型的三相桥式逆变电路结构，每个桥臂的半导体开关管在一个正弦周期中开通半个周期，三相各自的桥臂交替导通且有120度的导电角度差，如此得到的输出电压波形近似为正弦波。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
光伏发电系统100的直流输入端104与光伏发电组件(未示出)连接并接收光伏发电组件产生的直流电。光伏发电组件指的是根据太阳能光伏发电效应而将太阳光辐射能转换成直流电能的装置，例如太阳能电池板。在一些示例性实施例中，直流输入端104也可以连接例如蓄电池或者燃料电池或者太阳能电池等的储能元件。提供直流输入的来源还可以包括其他附件而提供更多功能，例如可编程直流电源和回馈式直流电子负载。在一种可能的实现方式中，直流输入的来源是其它类型的新能源发电系统，例如风力发电机或者水力发电机组产生的直流电压源。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
在一些示例性实施例中，交流出线端106作为逆变器控制系统100的对外输出接口，可以直接将电能输出向负载也可以将电能返回电网，从而分别适用于无源逆变电路或者有源逆变电路。在一种可能的实现方式中，光伏发电系统100包括并入电网的并网逆变器，交流出线端106可以直接通过线缆与线路等效阻抗和电网连接。这里，线路等效阻抗应当理解成输电线路和变压器的等效电阻、电感、电容组成的电路阻抗网络。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
在一些示例性实施例中，数据采集器108可以通过锁相环技术实现实时检测和采集交流输出端的电压相位和频率，例如通过三相软件锁相环；或者可以通过dq坐标变换技术来实现对给定信号的跟踪，例如通过三相dq控制将三相交流电等效为两相直流电；或者可以采用其它合适的技术来实现实时采集数据。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
在一些示例性实施例中，无功电流控制装置110包括至少一个处理器和至少一个存储器。该存储器保存计算机程序，该处理器通过执行该计算机程序来根据输入数据和特定模型计算输出结果。输入数据可以直接推送到该处理器用于计算，或者可以先保存在该存储器中并随后由该处理器读取后再用于计算。该计算机程序可以是预先设定的，或者可以是通过外部进行实时调整和设定，或者可以是基于人工智能神经网络技术的带有机器学习特性的网络模型。在一种可能的实现方式中，无功电流控制装置110还带有对外用的接口，用于从相对于光伏发电系统100而言的外部接受用于计算的输入数据，而该处理器可以根据从外部接收的数据以及从数据采集器108接收的内部数据进行计算。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
在一些示例性实施例中，驱动信号生成器112根据无功电流控制装置110计算的输出结果生成相应的控制信号或者驱动信号以便控制直流-交流逆变电路102来实现要达到的控制效果。产生控制信号的具体方式和所产生的控制信号的具体内容，根据光伏发电系统100对输出的控制的具体方式而定，并且考虑到直流-交流逆变电路102的相应的电路拓扑结构，只要能满足控制需求。例如，当控制方式为PWM时，产生的控制信号为相应的输出电压调制波用于控制各个半导体开关器件的开关动作和通断从而使等效输出中含有所需波形。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
在一些示例性实施例中，滤波器116可以用来抑制因为采用特定控制方式而产生的开关高频谐波。滤波器116可以是L型，LC型或者LCL型，还可以是滤波器参数可调的可调式滤波器从而应对变化的输出频率和等效阻抗。滤波器116可以是光伏发电系统100的一部分，也可以不视作光伏发电系统100的内在部件而另外设置。在一种可能的实现方式中，光伏发电系统100包括并入电网的并网逆变器，这时滤波器116是并网滤波器，例如采用LCL电路或者其它电路来滤掉高频波的光伏并网滤波器。这些可以依据具体应用环境进行调整和改进，此处不做具体限定。
请继续参阅图1，在一些示范性实施例中，数据采集器108实时采集所述逆变器的端口电压。无功电流控制装置110的存储器中保存有计算机程序，响应于该处理器执行该计算机程序，无功电流控制装置110的处理器执行以下操作：根据逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制，所述过压环路控制根据所述过压控制无功电流指令控制所述逆变器的输出无功电流以使得所述端口电压与所述过压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第一阈值；根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制，所述欠压环路控制根据所述欠压控制无功电流指令控制所述逆变器的所述输出无功电流以使得所述端口电压与所述欠压控制参考电压之间的差值的绝对值小于第二阈值；根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令用于第三环路控制，其中，所述第三环路控制独立于所述第一环路控制和所述第二环路控制，所述工作状态包括故障穿越状态，故障恢复状态或者常规状态；确定所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的比较结果；和选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
如此，在一些示范性实施例中，图1所示的光伏发电系统100，实现了根据端口电压自适应调整无功电流，也实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对光伏发电系统100的具体限定。在本申请另一些实施例中，光伏发电系统100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。如图2所示，该控制方法包括如下步骤。
步骤S200：获得逆变器的端口电压Uinv。
其中，应当理解的是，逆变器指的是将直流电转换为交流电的电力电子转换装置。逆变器的端口电压Uinv为该电力电子转换装置的输出端口与输电线路或变压器连接公共点的电压。例如，假设该电力电子转换装置为常见的三相三电平逆变器，三相三电平逆变器的三相输出端输出三相交流电，而三相端口电压指的是三相三电平逆变器的交流侧三相端口的三个相电压，也就是三相端口的三相中各相与中线或零线之间的电压。获得端口电压Uinv可以通过实时检测和采集的技术手段，例如通过锁相环技术或者dq坐标变换技术或者其它合适的技术手段。获得端口电压Uinv也可以通过间接的手段，例如通过检测逆变器的其它电信号然后进行推测。
应当理解的是，逆变器包括直流-交流逆变电路用于实现直流输入到交流输出的转换。逆变器的输入端口与直流输入连接，直流输入可以为电路上等效的直流电压源或直流电流源。以新能源发电系统如光伏发电为例，直流输入来自于光伏组件接收光照后产生的直流电。当直流输入为电路上等效的直流电压源，直流-交流逆变电路则为相应的电压型逆变电路。在一种可能的实现方式中，逆变器包括带有半导体开关器件的特定拓扑结构的直流-交流逆变电路以便通过控制各个半导体开关器件的开关动作和通断来控制端口电压。
在一些示例性实施例中，逆变器还可以包括由正、负母线电容构成的直流母线电容、滤波器以及交流出线端。其中，直流母线电容的正极端与直流-交流逆变电路的正极端连接，作为正极直流母线；直流母线电容的负极端与直流-交流逆变电路的负极端连接，作为负极直流母线。滤波器的一端与直流-交流逆变电路的输出端相连，另一端与交流出线端相连，交流出线端通过线缆与线路等效阻抗和电网连接。线路等效阻抗应当理解成输电线路和变压器的等效电阻、电感、电容组成的电路阻抗网络。这些可以依据具体应用环境而定，此处不做具体限定。
步骤S202：根据所述端口电压Uinv确定过压控制参考电压Uov_ref。
根据所述逆变器的所述端口电压Uinv确定所述过压控制参考电压Uov_ref，包括以下细节：
首先，确定所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值为过压控制参考基准值Uov_base。然后，根据公式(1)确定过压环路控制触发阈值Uov_enter和过压环路控制退出阈值Uov_exit：
Uov_exit≤Uov_enter≤Uov_base (1)
其中，所述过压环路控制退出阈值Uov_exit不大于所述过压环路控制触发阈值Uov_enter，也就是说，过压环路触发阀值Uov_enter大于或等于过压环路退出阀值Uov_exit。所述过压环路控制触发阈值Uov_enter不大于所述较小值，也就是说，所述过压环路控制触发阈值Uov_enter不大于所述过压控制参考基准值Uov_base。当所述端口电压Uinv大于所述高电压穿越触发阈值时所述逆变器触发高电压穿越。当所述端口电压Uinv大于所述过压保护阈值时所述逆变器触发过压断网保护。
高电压穿越触发阈值可以是预先设定，或者也可以是根据逆变器和所并入的电网的实时状态而设定，或者可以是逆变器的上位机进行调整而定。高电压穿越触发阈值用于根据端口电压的实时值是否位于正常范围内来判断逆变器的工作状态；当端口电压超出高电压穿越触发阈值时意味着端口电压超出正常范围，然后可以根据故障判断标准来判断逆变器和所在电网处于高电压穿越期间或者应切换到故障穿越工作状态。为了能实现高电压穿越，需要让逆变器端口电压下降到正常范围内，也就是减少到高电压穿越触发阈值以下。
过压保护阈值可以是预先设定，或者也可以是根据逆变器和所并入的电网的实时状态而设定，或者可以是逆变器的上位机进行调整而定。过压保护阈值适用于让所述逆变器触发过压断网保护从而避免所述逆变器因为过压而遭到损坏。例如，过压保护阈值可以设定为当前逆变器在设计上能承受的高电压上限值，或者是根据当前电网和工作环境而规定的高电压上限值。在实际应用中，高电压穿越触发阈值和过压保护阈值应理解为代表两种彼此独立的保护机制，各自适用于不同的控制目标和根据不同的判断标准。根据逆变器的实际工作状态和所在电网的状态，过压保护阈值可以设定为比高电压穿越触发阈值较小的电压值，或者过压保护阈值可以设定为比高电压穿越触发阈值较大的电压值。
如此，通过将高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值设为过压控制参考基准值Uov_base，并根据过压控制参考基准值Uov_base来计算过压环路控制触发阈值Uov_enter和过压环路控制退出阈值Uov_exit，可以同时考虑到逆变器的多种工作状态下的控制需求，包括故障穿越状态、故障恢复状态和其它可能的多种工作状态，从而有效地避免了反复多次触发高电压穿越和高电压穿越震荡及脱网。
然后，根据公式(2)和(3)确定第一过压参考电压Uov_ref1，第二过压参考电压Uov_ref2和所述过压控制参考电压Uov_ref：
Uov_ref1≤Uov_ref2≤Uov_exit (2)
其中，当所述逆变器的所述端口电压Uinv大于所述过压环路控制触发阈值Uov_enter时，确定第一过压参考电压Uov_ref1为所述过压控制参考电压Uov_ref；当所述逆变器的所述端口电压Uinv小于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit时，确定第二过压参考电压Uov_ref2为所述过压控制参考电压Uov_ref。所述第一过压参考电压Uoc_ref1不大于所述第二过压参考电压Uov_ref2，所述第二过压参考电压Uov_ref2不大于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit。在一种可能的实现方式中，所述第一过压参考电压Uov_ref1相对于所述第二过压参考电压Uov_ref2要减少一定数值，而所述第二过压参考电压Uov_ref2相对于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit也减少一定数值。
如此，通过设定第一过压参考电压Uov_ref1和第二过压参考电压Uov_ref2，而且要求所述第一过压参考电压Uov_ref1不大于所述第二过压参考电压Uov_ref2，因此，当所述端口电压Uinv超过了所述过压环路控制触发阈值Uov_enter时，采用较低的或者至少相等的第一过压参考电压Uov_ref1，而当所述端口电压Uinv小于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit时，则采用较高的或者至少相等的第二过压参考电压Uov_ref2，如此实现了对端口电压Uinv接近所述过压环路控制触发阈值Uov_enter时施加相比于其接近所述过压环路控制退出阈值Uov_exit时更强的过压环路控制，也就是更低的过压控制参考电压Uov_ref。这样做可以让过压环路控制对于端口电压Uinv突然增高的时候表现的更灵敏，更有利于减少端口电压Uinv增高至触发高电压穿越的可能性。
在一种可能的实现方式中，根据所述端口电压Uinv确定所述过压控制参考电压Uov_ref，包括以下细节：根据所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值Uov_base确定过压环路控制触发阈值Uov_enter和过压环路控制退出阈值Uov_exit，其中，所述过压环路控制退出阈值Uov_exit不大于所述过压环路控制触发阈值Uov_enter，所述过压环路控制触发阈值Uov_enter不大于所述较小值Uov_base，当所述端口电压Uinv大于所述高电压穿越触发阈值时所述逆变器触发高电压穿越，当所述端口电压Uinv大于所述过压保护阈值时所述逆变器触发过压断网保护；当所述端口电压Uinv大于所述过压环路控制触发阈值Uov_enter时，确定第一过压参考电压Uov_ref1为所述过压控制参考电压Uov_ref；当所述端口电压Uinv小于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit时，确定第二过压参考电压Uov_ref2为所述过压控制参考电压Uov_ref。其中，所述第一过压参考电压Uov_ref1不大于所述第二过压参考电压Uov_ref2，所述第二过压参考电压Uov_ref2不大于所述过压环路控制退出阈值Uov_exit。
在一种可能的实现方式中，可以根据所述逆变器的状态参数分别设定所述过压环路控制触发阈值Uov_enter和所述过压环路控制退出阈值Uov_exit。其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。这些状态参数有的可以预先设定，比如额定电压，有的可以根据逆变器和所并入的电网的实时状态来检测，比如系统短路比。
如此，通过参考高电压穿越触发阈值和过压保护阈值来确定过压环路控制触发阈值和过压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一过压参考电压和第二过压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S204：根据所述端口电压Uinv确定欠压控制参考电压Uuv_ref。
根据所述逆变器的所述端口电压Uinv确定所述欠压控制参考电压Uuv_ref，包括以下细节：
首先，确定所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值为欠压控制参考基准值Uuv_base。然后，根据公式(4)确定欠压环路控制触发阈值Uuv_enter和欠压环路控制退出阈值Uuv_exit：
Uuv_base≤Uuv_enter≤Uuv_exit (4)
其中，所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit不小于所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter，也就是说，欠压环路触发阀值Uuv_enter小于或等于欠压环路退出阀值Uuv_exit。所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter不小于所述较大值，也就是说，所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter不小于所述欠压控制参考基准值Uuv_base。当所述端口电压Uinv小于所述低电压穿越触发阈值时所述逆变器触发低电压穿越，当所述端口电压Uinv小于所述欠压保护阈值时所述逆变器触发欠压断网保护。
低电压穿越触发阈值可以是预先设定，或者也可以是根据逆变器和所并入的电网的实时状态而设定，或者可以是逆变器的上位机进行调整而定。低电压穿越触发阈值用于根据端口电压的实时值是否位于正常范围内来判断逆变器的工作状态；当端口电压低于低电压穿越触发阈值时意味着端口电压超出正常范围，然后可以根据故障判断标准来判断逆变器和所在电网处于低电压穿越期间或者应切换到故障穿越工作状态。为了能实现低电压穿越，需要让逆变器端口电压提高到正常范围内，也就是增加到低电压穿越触发阈值以上。
欠压保护阈值可以是预先设定，或者也可以是根据逆变器和所并入的电网的实时状态而设定，或者可以是逆变器的上位机进行调整而定。欠压保护阈值适用于让所述逆变器触发欠压断网保护从而避免所述逆变器因为欠压而遭到损坏。例如，欠压保护阈值可以设定为当前逆变器在设计上能承受的低电压下限值，或者是根据当前电网和工作环境而规定的低电压下限值。在实际应用中，低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值应理解为代表两种彼此独立的保护机制，各自适用于不同的控制目标和根据不同的判断标准。根据逆变器的实际工作状态和所在电网的状态，欠压保护阈值可以设定为比低电压穿越触发阈值较小的电压值，或者欠压保护阈值可以设定为比低电压穿越触发阈值较大的电压值。
如此，通过将低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值设为欠压控制参考基准值Uuv_base，并根据欠压控制参考基准值Uuv_base来计算欠压环路控制触发阈值Uuv_enter和欠压环路控制退出阈值Uuv_exit，可以同时考虑到逆变器的多种工作状态下的控制需求，包括故障穿越状态、故障恢复状态和其它可能的多种工作状态，从而有效地避免了反复多次触发低电压穿越和低电压穿越震荡及脱网。
然后，根据公式(5)和(6)确定第一欠压参考电压Uuv_ref1，第二欠压参考电压Uuv_ref2和所述欠压控制参考电压Uuv_ref：
Uuv_exit≤Uuv_ref2≤Uuv_ref1 (5)
其中，当所述逆变器的所述端口电压Uinv小于所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter时，确定第一欠压参考电压Uuv_ref1为所述欠压控制参考电压Uuv_ref；当所述逆变器的所述端口电压Uinv大于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit时，确定第二欠压参考电压Uuv_ref2为所述欠压控制参考电压Uuv_ref。所述第一欠压参考电压Uuv_ref1不小于所述第二欠压参考电压Uuv_ref2，所述第二欠压参考电压Uuv_ref2不小于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit。在一种可能的实现方式中，所述第一欠压参考电压Uuv_ref1相对于所述第二欠压参考电压Uuv_ref2要增加一定数值，而所述第二欠压参考电压Uuv_ref2相对于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit也增加一定数值。
如此，通过设定所述第一欠压参考电压Uuv_ref1和所述第二欠压参考电压Uuv_ref2，而且要求所述第一欠压参考电压Uuv_ref1不小于所述第二欠压参考电压Uuv_ref2，因此，当所述端口电压Uinv小于所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter时，采用较高的或者至少相等的第一欠压参考电压Uuv_ref1，而当所述端口电压Uinv大于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit时，则采用较低的或者至少相等的第二欠压参考电压Uuv_ref2，如此实现了对端口电压Uinv接近所述欠环路控制触发阈值Uuv_enter时施加相比于其接近所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit时更强的欠压环路控制，也就是更高的欠压控制参考电压Uuv_ref。这样做可以让欠压环路控制对于端口电压Uinv突然减少的时候表现的更灵敏，更有利于减少端口电压Uinv降低至触发低电压穿越的可能性。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述端口电压Uinv确定所述欠压控制参考电压Uov_ref，包括以下细节：根据所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值Uuv_base确定欠压环路控制触发阈值Uuv_enter和欠压环路控制退出阈值Uuv_exit，其中，所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit不小于所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter，所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter不小于所述较大值Uuv_base，当所述端口电压Uinv小于所述低电压穿越触发阈值时所述逆变器触发低电压穿越，当所述端口电压Uinv小于所述欠压保护阈值时所述逆变器触发欠压断网保护；当所述端口电压Uinv小于所述欠压环路控制触发阈值时Uuv_enter，确定第一欠压参考电压Uuv_ref1为所述欠压控制参考电压Uov_ref；当所述端口电压Uinv大于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit时，确定第二欠压参考电压Uuv_ref2为所述欠压控制参考电压Uov_ref。其中，所述第一欠压参考电压Uuv_ref1不小于所述第二欠压参考电压Uuv_ref2，所述第二欠压参考电压Uuv_ref2不小于所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit。
在一种可能的实现方式中，根据所述逆变器的状态参数分别设定所述欠压环路控制触发阈值Uuv_enter和所述欠压环路控制退出阈值Uuv_exit。其中，所述状态参数包括所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。这些状态参数有的可以预先设定，比如额定电压，有的可以根据逆变器和所并入的电网的实时状态来检测，比如系统短路比。
如此，通过参考低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值来确定欠压环路控制触发阈值和欠压环路控制退出阈值，并根据实时的端口电压确定第一欠压参考电压和第二欠压参考电压，实现了基于实时端口电压的自适应调整以及适应不同情况的灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S206：根据所述端口电压Uinv和所述过压控制参考电压Uov_ref生成过压控制无功电流指令iq_ov用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制。
其中，按照公式(7)，根据所述端口电压Uinv和所述过压控制参考电压Uov_ref生成用于过压环路控制的所述过压控制无功电流指令iq_ov。
iq_ov＝G(s)*(Uov_ref-Uinv) (7)
其中，G(s)是用来表征与所述逆变器相对应的数学模型的传递函数，其根据激励(所述过压控制参考电压Uov_ref与所述端口电压Uinv的差值)得出相应的响应(过压控制无功电流指令iq_ov)。传递函数G(s)可以是线性的，或者可以是非线性，或者可以是分段式函数表述，或者是其它数学形式。一般来说，不同的激励造成的响应不同，也会引起不同的控制效果。如此，通过设定不同的所述过压控制参考电压Uov_ref，可以让所述逆变器对相同的端口电压Uinv产生不同的控制效果，有利于根据逆变器的当前状态和所需要达到的控制目标来灵活地调整所需要的响应。例如，所述过压环路控制根据所述过压控制无功电流指令iq_ov控制所述逆变器的输出无功电流以使得所述端口电压Uinv与所述过压控制参考电压Uov_ref之间的差值的绝对值小于第一阈值。该第一阈值可以预先设定，或者可以根据逆变器类型设定，或者可以根据逆变器实际工作状态而定。
在一些示例性实施例中，传递函数G(s)可以采用控制器的形式，包括但不限于：比例-积分控制器(PI)、比例-积分-微分控制器(PID)等闭环控制器。
以比例-积分控制器(PI)为例，G(s)表示为：
其中，Kp表示比例调节系数，Ki表示积分调节系数。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S208：根据所述端口电压Uinv和所述欠压控制参考电压Uuv_ref生成欠压控制无功电流指令iq_uv，用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制。
其中，按照公式(9)，根据所述端口电压Uinv和所述欠压控制参考电压Uuv_ref生成用于欠压环路控制的所述欠压控制无功电流指令iq_uv。
iq_uv＝G(s)*(Uuv_ref-Uinv) (9)
其中，G(s)是用来表征与所述逆变器相对应的数学模型的传递函数，其根据激励(所述欠压控制参考电压Uuv_ref与所述端口电压Uinv的差值)得出相应的响应(欠压控制无功电流指令iq_uv)。传递函数G(s)可以是线性的，或者可以是非线性，或者可以是分段式函数表述，或者是其它数学形式。一般来说，不同的激励造成的响应不同，也会引起不同的控制效果。如此，通过设定不同的所述欠压控制参考电压Uuv_ref，可以让所述逆变器对相同的端口电压Uinv产生不同的控制效果，有利于根据逆变器的当前状态和所需要达到的控制目标来灵活地调整所需要的响应。例如，所述欠压环路控制根据所述欠压控制无功电流指令iq_uv，控制所述逆变器的所述输出无功电流以使得所述端口电压Uinv与所述欠压控制参考电压Uov_ref之间的差值的绝对值小于第二阈值。该第二阈值可以预先设定，或者可以根据逆变器类型设定，或者可以根据逆变器实际工作状态而定。
在一些示例性实施例中，传递函数G(s)可以采用控制器的形式，包括但不限于：比例-积分控制器(PI)、比例-积分-微分控制器(PID)等闭环控制器。例如采用上述公式(8)的表示方式。
在一种可能的实现方式中，可以针对过压环路控制和欠压环路控制分别设计不同的传递函数，也就是说，公式(7)和公式(9)可以具有不同的传递函数G(s)，从而有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
如此，实现了基于实时端口电压的自适应调整，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S210：根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令iq_normal用于第三环路控制。
其中，所述第三环路控制独立于所述第一环路控制也即所述过压环路控制和所述第二环路控制也即所述欠压环路控制。所述工作状态包括故障穿越状态，故障恢复状态或者常规状态。当所述工作状态为所述故障穿越状态时所述第三环路控制无功电流指令iq_normal为故障穿越无功电流指令；当所述工作状态为所述故障恢复状态时所述第三环路控制无功电流指令iq_normal为故障恢复无功电流指令；当所述工作状态为所述常规状态时所述第三环路控制无功电流指令iq_normal为功率调度无功电流指令。故障穿越无功电流指令用于控制所述逆变器在故障穿越状态时输出所要求的无功功率。实际应用中，对逆变器的故障穿越能力有严格的要求，必须能输出一定的无功功率以便于逆变器和电网从故障中恢复，特别是工作在弱电网和极弱电网下的并网逆变器面临巨大挑战。因此，故障穿越无功电流指令一般根据具体规定和工业标准而预先设定。故障恢复无功电流指令适用于故障之后逆变器处于恢复期间，这时候要结合逆变器的实时状态来实现有功功率和无功功率的匹配。常规状态下的功率调度无功电流指令一般是逆变器所在电网中的上位机发出的调度指令以控制逆变器输出规定无功功率来满足功率调度控制需求。因此，所述第三环路控制无功电流指令iq_normal为预先设定或者根据接收自相对于所述逆变器的上位机的指令确定。
所述工作状态根据所述端口电压Uinv或者相对于所述逆变器的上位机的指令确定。例如，当所述端口电压Uinv大于高电压穿越触发阈值或者小于低电压穿越触发阈值时，所述工作状态可以判断为故障穿越状态。而当所述端口电压Uinv降低到高电压穿越触发阈值或者增加到低电压穿越触发阈值之后的一段持续时间，所述工作状态可以判断为故障恢复状态。所述工作状态也可以由上位机根据实际需求进行指定，比如上位机根据逆变器和所并入的电网状态预测逆变器将会遇到电压突然增高至超出高电压穿越触发阈值的风险，从而指示逆变器提前切换到故障穿越状态。
如此，有利于实现对不同控制目标和不同电网环境的灵活控制。
步骤S212：确定所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
其中，假设所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向，根据该正向参考方向，可以根据公式(10)和(11)进行无功电流指令环路竞争方案：
iq_temp＝MIN(iq_nomal，iq_uv) (10)
iq_ref＝MAX(iq_temp，iq_ov) (11)
其中，M1N为取小函数，MAX为取大函数，iq_normal是所述第三环路控制无功电流指令，iq_temp是所述第三环路控制无功电流指令iq_normal和所述欠压控制无功电流指令iq_uv的取小结果。该无功电流指令环路竞争方案可以表示为：确定所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的取小结果iq_temp；确定所述取小结果iq_temp和所述过压控制无功电流指令iq_ov的取大结果为最终无功电流指令iq_ref；将所述取大结果也即最终无功电流指令iq_ref作为所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
在一种可能的实现方式中，该无功电流指令环路竞争方案还可以表示为：确定所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述过压控制无功电流指令iq_ov的第一取大结果；确定所述第三环路控制无功电流指令iq_normal和所述过压控制无功电流指令iq_ov的第二取大结果；确定所述第一取大结果和所述第二取大结果的取小结果为最终无功电流指令iq_ref；将所述取小结果也即最终无功电流指令iq_ref作为所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
如此，通过对所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令应用特定的无功电流指令环路竞争方案，从而兼顾了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制的需求，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，从而避免了在弱电网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
上述假设所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向，相应的无功电流指令环路竞争方案的取大和取小结果也是根据该正向参考方向来获得相应的无功电流指令。在实际应用中，也可能假设所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向，并因此相应地调整无功电流指令环路竞争方案。
假设所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向，根据该负向参考方向，该无功电流指令环路竞争方案还可以表示为：根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述第三环路控制无功电流指令的取大结果；和根据所述负向参考方向，确定所述取大结果和所述过压控制无功电流指令的取小结果，其中，所述取小结果为所述比较结果。该无功电流指令环路竞争方案还可以表示为：根据所述负向参考方向，确定所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第一取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第三环路控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令的第二取小结果；根据所述负向参考方向，确定所述第一取小结果和所述第二取小结果的取大结果，其中，所述取大结果为所述比较结果。
如此，通过确定该比较结果，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
在一种可能的实现方式中，上述的比较结果为加权比较结果，也就是说，所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal各自与权重值相乘后再进行无功电流指令环路竞争方案。采用加权比较结果的无功电流指令环路竞争方案包括如下细节：确定与所述第一环路控制对应的第一权重值，与所述第二环路控制对应的第二权重值，以及与所述第三环路控制对应的第三权重值；根据所述过压控制无功电流指令iq_ov和所述第一权重值计算加权后过压控制无功电流指令；根据所述欠压控制无功电流指令iq_uv，和所述第二权重值计算加权后欠压控制无功电流指令；根据所述第三环路控制无功电流指令iq_normal和所述第三权重值计算加权后第三环路控制无功电流指令；根据所述加权后过压控制无功电流指令，所述加权后欠压控制无功电流指令和所述加权后第三环路控制无功电流指令确定所述比较结果。
其中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别根据所述逆变器的所述工作状态和所述逆变器并入的电网的状态确定。例如，当逆变器处于故障穿越状态时，所述第三环路控制无功电流指令iq_normal为故障恢复无功电流指令，可以通过调整第三权重值从而增加第三环路控制被选中作为最后比较结果的概率。也就是说，通过带有加权系数调整的比较从而根据控制目标而侧重于某一类型的环路控制。
在一种可能的实现方式中，所述第一权重值，所述第二权重值和所述第三权重值分别具有独立的时间参数。所述时间参数根据所述工作状态的持续时间确定。也就是说，权重值可以是根据时间变化的函数。例如，在逆变器故障状态解除后的一段持续时间，逆变器处于故障恢复状态，这时候侧重于实现与故障恢复无功电流指令对应的第三环路控制，因此可以给第三权重值设定与故障恢复的持续时间相关的时间参数。
如此，通过根据逆变器工作状态和电网状态来确定权重值，从而可以根据实际情况调整加权比较结果，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S214：选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
其中，所述比较结果是所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal之中的一个。根据比较结果可以确定对应的特定环路控制。
如此，实现了过压环路控制、欠压环路控制和第三环路控制之间的灵活平滑切换，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
在一种可能的实现方式中，当所述过压控制参考电压Uov_ref等于所述欠压控制参考电压Uuv_ref时，所述过压环路控制和所述欠压环路控制为同一单环路控制。这时候，比较结果相当于在两种环路竞争中选择其中之一。如此，通过将过压环路控制和欠压环路控制简化为同一单环路控制，从而简化了系统结构和控制过程，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
请参阅图3，图3为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。如图3所示，该控制方法包括如下步骤。
步骤S300：获得逆变器的端口电压Uinv。
其中，步骤S300的细节与步骤S200基本一致，在此不再赘述。
步骤S302：根据所述逆变器的状态参数设定过压控制参考电压Uov_ref。
其中，步骤S302与步骤S202的主要区别在于，设定所述过压控制参考电压Uov_ref不需要依据所述逆变器的端口电压Uinv的实时值。具体地，所述状态参数包括以下之一或者其中任意多个的组合：所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的过压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。这些状态参数有的可以预先设定，比如额定电压；有的不依赖于端口电压Uinv的实时值，而是根据逆变器的先前状态确定，比如所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值；有的不依赖于端口电压Uinv的实时值，而是根据逆变器的其它电信号，比如所述逆变器的输出功率或者系统短路比。其中过压保护点是预先设定的电压阈值，用于过压断网保护。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S304：根据所述逆变器的状态参数设定欠压控制参考电压Uuv_ref。
其中，步骤S304与步骤S204的主要区别在于，设定所述欠压控制参考电压Uuv_ref不需要依据所述逆变器的端口电压Uinv的实时值。具体地，所述状态参数包括以下之一或者其中任意多个的组合：所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值，所述逆变器的额定电压，所述逆变器的输出功率，所述逆变器的欠压保护点，与所述逆变器对应的电力系统短路比或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值。这些状态参数有的可以预先设定，比如额定电压；有的不依赖于端口电压Uinv的实时值，而是根据逆变器的先前状态确定，比如所述逆变器在所述故障穿越状态之前的端口电压平均值或者所述逆变器在所述故障穿越状态之前的无功功率平均值；有的不依赖于端口电压Uinv的实时值，而是根据逆变器的其它电信号，比如所述逆变器的输出功率或者系统短路比。其中欠压保护点是预先设定的电压阈值，用于欠压断网保护。
如此，通过根据状态参数来设定参考电压，从而实现了根据不同控制目标进行灵活控制，有利于稳定端口电压在参考电压附近，也有利于有功功率和无功功率之间的匹配，进而有助于避免在弱网和极弱电网下逆变器多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
步骤S306：根据所述端口电压Uinv和所述过压控制参考电压Uov_ref生成过压控制无功电流指令iq_ov用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制。
其中，步骤S306的细节与步骤S206基本一致，在此不再赘述。
步骤S308：根据所述端口电压Uinv和所述欠压控制参考电压Uuv_ref生成欠压控制无功电流指令iq_uv用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制。
其中，步骤S308的细节与步骤S208基本一致，在此不再赘述。
步骤S310：根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令iq_normal用于第三环路控制。
其中，步骤S310的细节与步骤S210基本一致，在此不再赘述。
步骤S312：确定所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
其中，步骤S312的细节与步骤S212基本一致，在此不再赘述。
步骤S314：选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
其中，步骤S314的细节与步骤S214基本一致，在此不再赘述。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。如图4所示，该控制方法包括如下步骤。
步骤S400：获得逆变器的端口电压Uinv。
其中，步骤S400的细节与步骤S200基本一致，在此不再赘述。
步骤S402：根据所述端口电压Uinv确定过压控制参考电压Uov_ref。
其中，步骤S402的细节与步骤S202基本一致，在此不再赘述。
步骤S404：根据所述逆变器的状态参数设定欠压控制参考电压Uuv_ref。
其中，步骤S404的细节与步骤S304基本一致，在此不再赘述。
步骤S406：根据所述端口电压Uinv和所述过压控制参考电压Uov_ref生成过压控制无功电流指令iq_ov用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制。
其中，步骤S406的细节与步骤S206基本一致，在此不再赘述。
步骤S408：根据所述端口电压Uinv和所述欠压控制参考电压Uuv_ref生成欠压控制无功电流指令iq_uv用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制。
其中，步骤S408的细节与步骤S208基本一致，在此不再赘述。
步骤S410：根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令iq_normal用于第三环路控制。
其中，步骤S410的细节与步骤S210基本一致，在此不再赘述。
步骤S412：确定所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
其中，步骤S412的细节与步骤S212基本一致，在此不再赘述。
步骤S414：选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
其中，步骤S414的细节与步骤S214基本一致，在此不再赘述。
请参阅图5，图5为本申请实施例提供的另一种实现方式的逆变器无功电流控制方法的流程示意图。如图5所示，该控制方法包括如下步骤。
步骤S500：获得逆变器的端口电压Uinv。
其中，步骤S500的细节与步骤S200基本一致，在此不再赘述。
步骤S502：根据所述逆变器的状态参数设定过压控制参考电压Uov_ref。
其中，步骤S502的细节与步骤S302基本一致，在此不再赘述。
步骤S504：根据所述端口电压Uinv确定欠压控制参考电压Uuv_ref。
其中，步骤S504的细节与步骤S204基本一致，在此不再赘述。
步骤S506：根据所述端口电压Uinv和所述过压控制参考电压Uov_ref生成过压控制无功电流指令iq_ov用于过压环路控制，其中，所述过压环路控制标记为第一环路控制。
其中，步骤S506的细节与步骤S206基本一致，在此不再赘述。
步骤S508：根据所述端口电压Uinv和所述欠压控制参考电压Uuv_ref生成欠压控制无功电流指令iq_uv用于欠压环路控制，其中，所述欠压环路控制标记为第二环路控制。
其中，步骤S508的细节与步骤S208基本一致，在此不再赘述。
步骤S510：根据所述逆变器的工作状态确定第三环路控制无功电流指令iq_normal用于第三环路控制。
其中，步骤S510的细节与步骤S210基本一致，在此不再赘述。
步骤S512：确定所述过压控制无功电流指令iq_ov，所述欠压控制无功电流指令iq_uv和所述第三环路控制无功电流指令iq_normal的比较结果。
其中，步骤S512的细节与步骤S212基本一致，在此不再赘述。
步骤S514：选择与所述比较结果对应的所述第一环路控制，所述第二环路控制或者所述第三环路控制。
其中，步骤S514的细节与步骤S214基本一致，在此不再赘述。
在一些示例性实施例中，所述逆变器是并入电网的并网逆变器，并接收所述电网中相对于所述并网逆变器的上位机的功率调度指令。如此，通过接收上位机的功率调度指令，从而实现了对所述并网逆变器的功率调度。所述并网逆变器用于光伏发电系统，风力发电系统，或者水力发电系统。如此，通过将并网逆变器应用于新能源发电系统从而避免了新能源发电系统多次触发故障穿越和穿越失败引起的脱网。
本申请提供的具体实施例可以用硬件，软件，固件或固态逻辑电路中的任何一种或组合来实现，并且可以结合信号处理，控制和/或专用电路来实现。本申请具体实施例提供的设备或装置可以包括一个或多个处理器(例如，微处理器，控制器，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)等)，这些处理器处理各种计算机可执行指令从而控制设备或装置的操作。本申请具体实施例提供的设备或装置可以包括将各个组件耦合在一起的系统总线或数据传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任何一种或不同总线结构的组合，例如存储器总线或存储器控制器，外围总线，通用串行总线和/或利用多种总线体系结构中的任何一种的处理器或本地总线。本申请具体实施例提供的设备或装置可以是单独提供，也可以是系统的一部分，也可以是其它设备或装置的一部分。
本申请提供的具体实施例可以包括计算机可读存储介质或与计算机可读存储介质相结合，例如能够提供非暂时性数据存储的一个或多个存储设备。计算机可读存储介质/存储设备可以被配置为保存数据，程序模块和/或指令，这些数据，程序模块和/或指令在由本申请具体实施例提供的设备或装置的处理器执行时使这些设备或装置实现有关操作。计算机可读存储介质/存储设备可以包括以下一个或多个特征：易失性，非易失性，动态，静态，可读/写，只读，随机访问，顺序访问，位置可寻址性，文件可寻址性和内容可寻址性。在一个或多个示例性实施例中，计算机可读存储介质/存储设备可以被集成到本申请具体实施例提供的设备或装置中或属于公共系统。计算机可读存储介质/存储设备可以包括光存储设备，半导体存储设备和/或磁存储设备等等，也可以包括随机存取存储器(RAM)，闪存，只读存储器(ROM)，可擦可编程只读存储器(EPROM)，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，寄存器，硬盘，可移动磁盘，可记录和/或可重写光盘(CD)，数字多功能光盘(DVD)，大容量存储介质设备或任何其他形式的合适存储介质。
以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，本申请具体实施例描述的方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。可以理解的是，本申请实施例以及附图所示的结构并不构成对有关装置或系统的具体限定。在本申请另一些实施例中，有关装置或系统可以包括比具体实施例和附图更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者具有不同的部件布置。本领域技术人员将理解，在不脱离本申请具体实施例的精神和范围的情况下，可以对具体实施例记载的方法和设备的布置，操作和细节进行各种修改或变化；在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种逆变器无功电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令；
根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令；
根据所述逆变器的工作状态生成功率调度无功电流指令；
所述工作状态包括故障穿越状态、故障恢复状态以及常规状态；
基于所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令以及所述功率调度无功电流指令的比较结果，控制所述逆变器输出无功电流；
当所述端口电压大于过压环路控制触发阈值时，第一过压参考电压为所述过压控制参考电压，当所述端口电压小于过压环路控制退出阈值时，第二过压参考电压为所述过压控制参考电压，其中，所述第一过压参考电压不大于所述第二过压参考电压，所述第二过压参考电压不大于所述过压环路控制退出阈值，其中，所述过压环路控制退出阈值不大于所述过压环路控制触发阈值，所述过压环路控制触发阈值不大于所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值；
所述过压控制无功电流指令的绝对值与所述过压控制参考电压减所述端口电压所得差值的绝对值呈正相关；或者
当所述端口电压小于欠压环路控制触发阈值时，第一欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，当所述端口电压大于欠压环路控制退出阈值时，第二欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，其中，所述第一欠压参考电压不小于所述第二欠压参考电压，所述第二欠压参考电压不小于所述欠压环路控制退出阈值，其中，所述欠压环路控制退出阈值不小于所述欠压环路控制触发阈值，所述欠压环路控制触发阈值不小于所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值；
所述欠压控制无功电流指令的绝对值与所述欠压控制参考电压减所述端口电压所得差值的绝对值呈正相关。
2.根据权利要求1所述的逆变器无功电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述功率调度无功电流指令，以获得取小结果；
比较所述取小结果与所述过压控制无功电流指令，以获得取大结果；
基于所述取大结果控制所述逆变器的输出无功电流。
3.根据权利要求1所述的逆变器无功电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第一取大结果；
比较所述功率调度无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第二取大结果；
比较所述第一取大结果和所述第二取大结果，以获得取小结果；
基于所述取小结果控制所述逆变器的输出无功电流。
4.根据权利要求1所述的逆变器无功电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述功率调度无功电流指令，以获得取大结果；
比较所述取大结果和所述过压控制无功电流指令，以获得取小结果；
基于所述取小结果控制所述逆变器的输出无功电流。
5.根据权利要求1所述的逆变器无功电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第一取小结果；
比较所述功率调度无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第二取小结果；
比较所述第一取小结果和所述第二取小结果，以获得取大结果；
基于所述取大结果控制所述逆变器的输出无功电流。
6.一种逆变器，其特征在于，所述逆变器包括功率变换电路，端口以及控制器，其中，所述功率变换电路用于将来自光伏组件或储能电池的直流电转化为交流电，并通过所述端口将所述交流电输出给交流电网；
所述控制器用于：
根据所述逆变器的端口电压和过压控制参考电压生成过压控制无功电流指令；
根据所述端口电压和欠压控制参考电压生成欠压控制无功电流指令；
根据所述逆变器的工作状态生成功率调度无功电流指令；
所述工作状态包括故障穿越状态、故障恢复状态以及常规状态；
基于所述过压控制无功电流指令，所述欠压控制无功电流指令以及所述功率调度无功电流指令的比较结果，控制所述逆变器输出无功电流；
当所述端口电压大于过压环路控制触发阈值时，第一过压参考电压为所述过压控制参考电压，当所述端口电压小于过压环路控制退出阈值时，第二过压参考电压为所述过压控制参考电压，其中，所述第一过压参考电压不大于所述第二过压参考电压，所述第二过压参考电压不大于所述过压环路控制退出阈值，其中，所述过压环路控制退出阈值不大于所述过压环路控制触发阈值，所述过压环路控制触发阈值不大于所述逆变器的高电压穿越触发阈值和过压保护阈值的较小值；
所述过压控制无功电流指令的绝对值与所述过压控制参考电压减所述端口电压所得差值的绝对值呈正相关；或者
当所述端口电压小于欠压环路控制触发阈值时，第一欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，当所述端口电压大于欠压环路控制退出阈值时，第二欠压参考电压为所述欠压控制参考电压，其中，所述第一欠压参考电压不小于所述第二欠压参考电压，所述第二欠压参考电压不小于所述欠压环路控制退出阈值，其中，所述欠压环路控制退出阈值不小于所述欠压环路控制触发阈值，所述欠压环路控制触发阈值不小于所述逆变器的低电压穿越触发阈值和欠压保护阈值的较大值；
所述欠压控制无功电流指令的绝对值与所述欠压控制参考电压减所述端口电压所得差值的绝对值呈正相关。
7.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述控制器用于：
当所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述功率调度无功电流指令，以获得取小结果；
比较所述取小结果与所述过压控制无功电流指令，以获得取大结果；
基于所述取大结果控制所述逆变器的输出无功电流。
8.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述控制器用于：
当所述逆变器的输出电流方向为正向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第一取大结果；比较所述功率调度无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第二取大结果；比较所述第一取大结果和所述第二取大结果，以获得取小结果；
基于所述取小结果控制所述逆变器的输出无功电流。
9.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述控制器用于：
当所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述功率调度无功电流指令，以获得取大结果；
比较所述取大结果和所述过压控制无功电流指令，以获得取小结果；
基于所述取小结果控制所述逆变器的输出无功电流。
10.根据权利要求6所述的逆变器，其特征在于，所述控制器用于：
当所述逆变器的输出电流方向为负向参考方向时；
比较所述欠压控制无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第一取小结果；比较所述功率调度无功电流指令和所述过压控制无功电流指令，以获得第二取小结果；比较所述第一取小结果和所述第二取小结果，以获得取大结果；
基于所述取大结果控制所述逆变器的输出无功电流。
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