CN116961116B - 基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，涉及构网型逆变器故障穿越领域，首先，构建基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路，然后计算基于暂态稳定约束的自适应q轴电压反馈系数，最后进行基于q轴电压反馈的构网型逆变器自适应控制。本发明能够在正常运行工况下不影响构网型逆变器有功功率的输出，同时在短路故障条件下可根据电网电压跌落深度自动调节等效有功功率参考，保证***具有稳定的平衡点，实现在不同电网电压跌落情况下***的故障穿越，可提升***的暂态稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及构网型逆变器故障穿越领域，尤其涉及基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法。
背景技术
随着电力***正朝着高比例新能源和高比例电力电子设备的方向发展，电网强度下降，跟网型逆变器难以实现对***电压、频率的主动支撑。构网型逆变器实现对***电压、频率的主动支撑，因此成为重要研究对象。然而，构网型逆变器在短路故障时极易出现过流问题，常采用限流环节进行限制，然而限流环节的加入使得逆变器发生短路故障时的暂态过程变得更加复杂，暂态稳定裕度降低，***容易因失去稳定平衡点而引发暂态失稳。
目前，针对构网型逆变器并网***故障后缺少稳定平衡点的问题，主要的解决办法包括切换控制策略、增加虚拟阻抗和附加控制环路等。切换控制策略是在电网故障时将构网型控制切换为跟网型控制，故障切除后再由跟网型控制切换回构网型控制，以满足***在故障期间的无功需求，但这种方法需要一个备用的锁相环，在实际应用中操作较为复杂，难以保证切换过程的平滑和稳定，而且在弱网下存在稳定性问题。增加虚拟阻抗能够限制故障期间的暂态过电流，从而提高***的故障穿越能力，但对于电压大幅跌落时并不适用。部分研究在构网型逆变器的有功功率同步环中引入一条并网点q轴电压反馈支路，该支路的引入虽然能够减小等效有功功率参考并增大***阻尼，从而提升暂态稳定性。但是q轴电压反馈系数为固定值，导致正常运行工况下输出功率小于有功参考，而且并未给出q轴电压反馈系数的选取原则，难以直接用于实际工程应用。因此，需要一种可实现能够在正常运行工况下不影响构网型逆变器有功功率的输出，同时在短路故障条件下可根据电网电压跌落深度自动调节等效有功功率参考的控制方法，保证***具有稳定的平衡点，提升***的暂态稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术性问题是：在正常运行工况下不影响构网型逆变器有功功率的输出，同时在短路故障条件下可根据电网电压跌落深度自动调节等效有功功率参考，保证***具有稳定的平衡点，提升***的暂态稳定性。为解决上述技术问题，本发明提出基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，技术方案如下：
基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，包括：
步骤1：构建基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路
确定基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经派克变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至功率控制环节，通过有功-角频率下垂控制和逆变器输出电压V PCC 的q轴分量反馈支路生成角频率ω积分后得到功率同步单元输出相角θ，再经电压外环与电流内环后生成电压调制信号m d 和m q ，将电压调制信号m d 和m q 输送至反派克变换模块得到调制波m abc，最后经脉冲宽度调制模块生成驱动信号控制IGBT的开通与关断；
步骤2：计算基于暂态稳定约束的自适应q轴电压反馈系数
步骤2.1：计算基于q轴电压反馈的构网型逆变器的功率同步单元输出相角θ，并定义虚拟功角δ为d轴与电网电压V g 之间的相角差；
步骤2.2：根据电路关系及相量关系，计算未触发限流时构网型逆变器的输出电压q轴分量V qu 和有功功率P u ，进而得到未触发限流时的等效有功功率参考P refueq ，令故障瞬间的P refueq 等于零，从而求解出未触发限流时的q轴电压反馈系数k u ；
步骤2.3：根据电路关系及相量关系，计算触发限流时构网型逆变器的输出电压q轴分量V qlim和有功功率P lim，进而得到触发限流时的等效有功功率参考P reflimeq ，令故障瞬间的P reflimeq 等于零，从而求解出触发限流时的q轴电压反馈系数k lim；
步骤3：基于q轴电压反馈的构网型逆变器自适应控制
实时监测电网电压和逆变器输出电流，当***处于正常运行状态时，令q轴电压反馈系数k=0，逆变器采用带低通滤波器的下垂控制；
当***发生短路故障，切换为基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制，此时检测***是否触发限流；
若触发限流，则将q轴电压反馈系数k设置为触发限流时的q轴电压反馈系数k lim；
若未触发限流，则将q轴电压反馈系数k设置为未触发限流时的q轴电压反馈系数k u ；
待故障切除后将电压反馈系数k重新设置为0，即恢复为带低通滤波器的下垂控制。
进一步的，所述步骤1中，功率计算模块计算输出有功功率P与输出无功功率Q的方法为：
（1）
其中，P为输出有功功率，Q为输出无功功率，V d 与V q 为构网型逆变器输出侧电压V PCC 经Park变换后生成的电压dq分量；I d 与I q 为构网型逆变器输出侧电流I g 经Park变换后生成的电流dq分量；
角频率ω的电压相角θ的计算方法为：
（2）
（3）
（4）
其中，L(s)为一阶低通滤波器传递函数，ω c为截止角频率，ω为角频率，ω ref 为额定角频率，K p 为有功-角频率下垂系数，P ref 为有功功率参考值，θ为功率同步单元输出相角，k为q轴电压反馈系数，s为拉普拉斯算子。
更进一步的，所述步骤1中，电压调制信号m d 和m q 的计算方法为：
1）计算由虚拟阻抗环获取的电压参考值V dref 与V qref ；
2）根据电压参考值V dref 与V qref 计算由电压环获取的初始电流参考值I d1ref 与I q1ref ；
3）根据初始电流参考值I d1ref 与I q1ref 计算由电流限幅环获取的限流情况下的电流参考值I dref 与I qref ；
4）根据限流情况下的电流参考值I dref 与I qref 计算由电流环获取电压调制信号m d 与m q ：
（5）
其中，V dc为输入构网型逆变器的直流电压，m d 与m q 为电流环产生的电压调制信号，I fd 与I fq 为未滤波电流dq分量，k pc与k ic分别为电流环比例系数和积分系数，L f 为滤波电感值。
更进一步的，所述带低通滤波器的下垂控制具体为：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经Park变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至下垂控制环节，有功-角频率下垂控制生成角频率ω积分后得到电压相角θ，经电压外环与电流内环后生成调制信号m d和m q输送至反派克变换模块得到调制波m abc，再经脉冲宽度调制模块产生驱动信号控制IGBT的开通与关断。
更进一步的，所述步骤2.1中基于q轴电压反馈的构网型逆变器的功率同步单元输出相角θ表示为：
（6）
其中，ω c为截止角频率，K p 为P-f下垂系数，P ref 为输出有功功率的参考值，θ g 为电网电压相角；
定义虚拟功角δ为d轴与电网电压V g 之间的相角差：
（7）
步骤2.2中未触发限流时的输出电压q轴分量V qu 和有功功率P u 分别表示为：
（8）
（9）
其中，V qu 和P u 分别为未触发限流时的输出电压q轴分量和有功功率，X v为虚拟电抗值，X g为线路阻抗；E为逆变器内部电压源幅值；δ u 为未触发限流时的虚拟功角；
将公式（8）和公式（9）表示未触发限流时的输出电压q轴分量V qu 和未触发限流时的有功功率P u 带入公式（6），则根据公式（7），未触发限流时的虚拟功角δ u 表示为：
（10）
其中，k u 为未触发限流时的q轴电压反馈系数；
对上式两边同时求导并化简整理得到未触发限流时的等效有功功率参考P refueq 的表达式为：
（11）
故障瞬间有功功率参考P ref 和未触发限流时的虚拟功角δ u 分别表示为：
（12）
（13）
其中，δ 0为故障发生时***的虚拟功角；
将公式（12）和公式（13）表示的有功功率参考P ref 和未触发限流时的虚拟功角δ u 代入公式（11），并令P refueq =0，得到
（14）
其中，a为电网电压跌落系数，即故障后电网电压与额定电压的比值；
求解上式得到未触发限流时的q轴电压反馈系数k u 为：
（15）
步骤2.3中触发限流时的输出电压q轴分量V qlim和有功功率P lim分别表示为：
（16）
（17）
其中，V qlim和P lim分别为触发限流时的输出电压q轴分量和触发限流时的有功功率；δ lim为触发限流时的虚拟功角；
将公式（16）和公式（17）表示触发限流时的输出电压q轴分量V qlim和触发限流时的有功功率P lim带入公式（6），则根据公式（7），触发限流时的虚拟功角δ lim表示为：
（18）
其中，k lim为触发限流时的q轴电压反馈系数；
对上式两边同时求导并化简整理得到触发限流时的等效有功功率参考P reflimeq 的表达式为：
（19）
故障瞬间触发限流时的虚拟功角δ lim表示为：
（20）
将公式（12）和公式（20）表示的有功功率参考P ref 和触发限流时的虚拟功角δ lim代入公式（19），并令P reflimeq =0，得到：
（21）
求解上式得到触发限流时的q轴电压反馈系数k lim为：
（22）
其中，线路阻抗X g 采用阻抗测量事先获得，或者基于在线阻抗估计方法测量获得。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
本发明提出基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，用于实现构网型逆变器在电网发生短路故障时的故障穿越，自适应q轴电压反馈系数可以自适应地改变不同电网电压跌落程度下的等效有功功率参考，无论电流限幅是否触发，都保证了***稳定平衡点的存在。此外，在正常运行条件下，q轴电压反馈系数的值等于零，对***有功功率的输出没有影响。
本发明能够在正常运行工况下不影响构网型逆变器有功功率的输出，同时在短路故障条件下可根据电网电压跌落深度自动调节等效有功功率参考，保证***具有稳定的平衡点，实现在不同电网电压跌落情况下***的故障穿越，可提升***的暂态稳定性。
附图说明
图1本发明含限流环节和q轴电压反馈的构网型逆变器模型接入三相交流电网的结构示意图。
图2为本发明基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路。
图3为本发明基于q轴电压反馈的构网型逆变器自适应控制流程。
图4（a）为电网电压跌落至0.2pu时的实验波形之传统下垂控制。
图4（b）为电网电压跌落至0.2pu时的实验波形自适应控制。
图5（a）为自适应控制在不同K p 下电网电压跌落至0.2pu的实验波形：K p =0.00002。
图5（b）为自适应控制在不同K p 下电网电压跌落至0.2pu的实验波形：K p =0.001。
图6为自适应控制在线路电感L g =10mH时电网电压跌落至0.2pu的实验波形。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。以便本领域的技术人员更好地理解本发明。
图1是本发明含限流环节和q轴电压反馈的构网型逆变器模型接入三相交流电网的结构示意图，控制模块主要由有功功率计算模块、有功功率同步单元、虚拟阻抗环节、电压控制环、电流限幅器、电流控制环以及PWM组成。
本发明基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，一共包括以下几个步骤：1）构建基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路；2）基于暂态稳定约束的自适应q轴电压反馈系数的计算方法。
1、构建基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路
图2是本发明基于q轴电压反馈的构网型逆变器功率同步单元控制框图。主要由带滤波器的下垂控制环和q轴电压反馈支路组成。
1）基于下垂控制的构网型逆变器控制环路：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经Park变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至下垂控制环节，有功-角频率下垂控制生成角频率ω积分后得到电压相角θ，经电压外环与电流内环后生成调制信号m d和m q输送至反Park变换模块得到调制波m abc，再经脉冲宽度调制模块产生驱动信号控制IGBT的开通与关断。
2）基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经派克变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至功率控制环节，通过有功-角频率下垂控制和V PCC 的q轴分量反馈支路生成角频率ω积分后得到电压相角θ，经电压外环与电流内环后生成调制信号m d 和m q 输送至反Park变换模块得到调制波m abc，再经脉冲宽度调制模块产生驱动信号控制IGBT的开通与关断。
基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制的具体实现步骤为：
（1）由功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，具体公式为：
（1）
其中，P为输出有功功率，Q为输出无功功率，V d 与V q 为构网型逆变器输出侧电压V PCC 经Park变换后生成的电压与电流dq分量；I d 与I q 为构网型逆变器输出侧电流I g 经Park变换后生成的电压与电流dq分量。
（2）由下垂控制获取角频率ω与电压相角θ，具体公式为：
（2）
（3）
（4）
其中，L(s)为一阶低通滤波器传递函数，ω c为截止角频率，ω为角频率，ω ref 为额定角频率，K p 为有功-角频率下垂系数，P ref 为有功功率参考值，θ为功率同步单元输出相角。
（3）由虚拟阻抗环获取电压参考值V dref 与V qref ，具体公式为：
（5）
其中，V dref 与V qref 为虚拟阻抗环产生的电压参考值，E dref 与E qref 为给定的电压参考值，R v与X v为虚拟电阻值和虚拟电抗值，I d与I q为输出电流dq分量。
（4）由电压环获取初始电流参考值I d1ref 与I q1ref ，具体公式为：
（6）
其中，I d1ref 与I q1ref 为电压环产生的电流参考值，V d 与V q 为输出电压dq分量，k pv与k iv分别为电压环的比例系数和积分系数，C f 为滤波电容值。
（5）由电流限幅环获取限流情况下的电流参考值I dref 与I qref ，具体公式为：
（7）
其中，I dref 与I qref 为电流限幅环产生的电流参考值，I max为注入电网电流最大容许值。
（6）由电流环获取电压调制信号m d 与m q ，具体公式为：
（8）
其中，m d 与m q 为电流环产生的电压调制信号，I fd 与I fq 为未滤波电流dq分量，k pc与k ic分别为电流环比例系数和积分系数，L f 为滤波电感值。
最后，将m d 与m q 送入派克反变换模块获得调制波m abc，并将调制波m abc送入脉冲宽度调制模块，使其产生驱动信号控制逆变器中IGBT的开通关断。
2、计算基于暂态稳定约束的自适应q轴电压反馈系数。
具体实现步骤为：
（1）基于q轴电压反馈的构网型逆变器的功率同步单元输出相角θ表示为：
（9）
其中，ω c为截止角频率，K p 为P-f下垂系数，P和P ref 分别为输出有功功率及其参考值；θ g 为电网电压相角。
定义虚拟功角δ为d轴与电网电压V g 之间的相角差：
（10）
（2）根据电路关系及相量关系，未触发限流时的输出电压q轴分量V qu 和有功功率P u 分别表示为：
（11）
（12）
其中，V qu 和P u 分别为未触发限流时的输出电压q轴分量和有功功率。
将公式（9）、公式（11）和公式（12）代入到公式（10），得到未触发限流时的虚拟功角δ u 为：
（13）
其中，k u 为未触发限流时的q轴电压反馈系数。
对上式两边同时求导并化简整理得：
（14）
（15）
其中，P refueq ，H ueq 和D ueq 分别为未触发限流时的等效有功功率，等效惯性时间常数和等效阻尼系数。
（3）根据电路关系及相量关系，触发限流时的输出电压q轴分量V qlim和有功功率P lim分别表示为：
（16）
（17）
其中，V qlim和P lim分别为触发限流时的输出电压q轴分量和触发限流时的有功功率，δ lim为触发限流时的虚拟功角。
将公式（9）、公式（16）和公式（17）代入到公式（10），得到触发限流时的虚拟功角δ lim为：
（18）
其中，k lim为触发限流时的q轴电压反馈系数。
对上式两边同时求导并化简整理得到触发限流后的暂态模型为：
（19）
（20）
其中，P reflimeq ，H limeq 和D limeq 分别为触发限流时的等效有功功率，等效惯性时间常数和等效阻尼系数。
（4）未触发限流时的等效有功功率参考P refueq 的表达式为：
（21）
故障瞬间有功功率参考P ref 和未触发限流时的虚拟功角δ u 分别表示为：
（22）
（23）
其中，δ 0为故障发生时***的虚拟功角。
将公式（22）和公式（23）表示的有功功率参考P ref 和未触发限流时的虚拟功角δ u 代入公式（21），并令P refueq =0，得到：
（24）
其中，a为电网电压跌落系数，即故障后电网电压与额定电压的比值。
求解公式（24）得到未触发限流时的q轴电压反馈系数k u 为：
（25）
（5）触发限流时的等效有功功率参考P reflimeq 的表达式为：
（26）
故障瞬间触发限流时的虚拟功角δ lim表示为：
（27）
其中，δ 0为故障发生时***的虚拟功角。
将公式（22）和公式（27）表示的有功功率参考P ref 和未触发限流时的虚拟功角δ u 代入（26），并令P reflimeq =0，得到：
（28）
求解公式（25）得到触发限流时的q轴电压反馈系数k lim为：
（29）
其中，线路阻抗X g 可采用阻抗测量事先获得，或者基于在线阻抗估计方法测量获得。
（6）自适应控制流程
如图3所示，本发明基于q轴电压反馈的构网型逆变器自适应控制流程如下：
首先，实时监测电网电压和逆变器输出电流。当电网电压在额定电压的90%以上时，认为***处于正常运行状态，此时令k=0，逆变器为带低通滤波器的下垂控制。当电网电压V g跌落至额定值V gN的90%及以下时，认为***发生短路故障，切换为基于q轴电压反馈的构网型控制，此时检测***是否触发限流，触发限流则根据k lim设定k的值，否则根据k u 确定，待故障切除后将k重新设置为0，即恢复为带低通滤波器的下垂控制。
实例的具体参数如表1所示。
表1逆变器并网***参数
。
图4（a）为传统下垂控制在电网电压跌落至0.2pu时的实验波形，逆变器在t=0s时接入电网并运行在稳定状态，在t=3s时电网发生80%无相移三相电压跌落，逆变器在故障期间由于电流限幅环节的作用由电压源变为电流源，功角曲线幅值大幅下降，输出有功功率与参考有功功率没有交点，***因失去平衡点而发生暂态失稳。图4（b）为采用自适应控制策略后电网电压跌落至0.2pu时的实验波形，逆变器在t=0s时接入电网并运行在稳定状态，在t=3s时电网发生80%无相移三相电压跌落，此时q轴电压反馈系数k随电网电压跌落情况调整，使故障瞬间***的等效有功功率参考减小到零，然后随着功角的减小等效有功功率参考增大，故障期间使***运行在稳定平衡点。在t=6s时故障清除，***恢复正常运行。仿真结果表明，采用自适应控制策略可实现***的暂态稳定。
图5（a）和图5（b）分别为自适应控制在K p =0.00002和K p =0.001时电网电压跌落至0.2pu的实验波形。随着下垂系数K p 的增大，***的阻尼和惯量越小，动态性能越好，***能够在故障期间保持暂态稳定，但振荡情况加剧。该结果验证了所提自适应控制策略在不同下垂系数K p 下均能使***保持良好的故障穿越能力。
图6为自适应控制在线路电感L g =10mH时电网电压跌落至0.2pu的实验波形。故障期间，***能够在L g =10mH时仍然保持良好的暂态稳定性能。该结果验证了本文所提自适应控制策略能够使***在弱网下保持良好的故障穿越能力。
综上，采用本发明能够在正常运行工况下不影响构网型逆变器有功功率的输出，同时在短路故障条件下可根据电网电压跌落深度自动调节等效有功功率参考，保证***具有稳定的平衡点，实现在不同电网电压跌落情况下***的故障穿越，可提升***的暂态稳定性。
Claims (5)
1.基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，其特征在于，包括：
步骤1：构建基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制环路
确定基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经派克变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至功率控制环节，通过有功-角频率下垂控制和逆变器输出电压V PCC 的q轴分量反馈支路生成角频率ω积分后得到功率同步单元输出相角θ，再经电压外环与电流内环后生成电压调制信号m d 和m q ，将电压调制信号m d 和m q 输送至反派克变换模块得到调制波m abc，最后经脉冲宽度调制模块生成驱动信号控制IGBT的开通与关断；
步骤2：计算基于暂态稳定约束的自适应q轴电压反馈系数
步骤2.1：计算基于q轴电压反馈的构网型逆变器的功率同步单元输出相角θ，并定义虚拟功角δ为d轴与电网电压V g 之间的相角差；
步骤2.2：根据电路关系及相量关系，计算未触发限流时构网型逆变器的输出电压q轴分量V qu 和有功功率P u ，进而得到未触发限流时的等效有功功率参考P refueq ，令故障瞬间的P refueq 等于零，从而求解出未触发限流时的q轴电压反馈系数k u ；
步骤2.3：根据电路关系及相量关系，计算触发限流时构网型逆变器的输出电压q轴分量V qlim和有功功率P lim，进而得到触发限流时的等效有功功率参考P reflimeq ，令故障瞬间的P reflimeq 等于零，从而求解出触发限流时的q轴电压反馈系数k lim；
步骤3：基于q轴电压反馈的构网型逆变器自适应控制
实时监测电网电压和逆变器输出电流，当***处于正常运行状态时，令q轴电压反馈系数k=0，逆变器采用带低通滤波器的下垂控制；
当***发生短路故障，切换为基于q轴电压反馈的构网型逆变器控制，此时检测***是否触发限流；
若触发限流，则将q轴电压反馈系数k设置为触发限流时的q轴电压反馈系数k lim；
若未触发限流，则将q轴电压反馈系数k设置为未触发限流时的q轴电压反馈系数k u ；
待故障切除后将电压反馈系数k重新设置为0，即恢复为带低通滤波器的下垂控制。
2.根据权利要求1所述的基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，其特征在于，所述步骤1中，功率计算模块计算输出有功功率P与输出无功功率Q的方法为：
；
其中，P为输出有功功率，Q为输出无功功率，V d 与V q 为构网型逆变器输出侧电压V PCC 经派克变换后生成的电压dq分量；I d 与I q 为构网型逆变器输出侧电流I g 经派克变换后生成的电流dq分量；
角频率ω的功率同步单元输出相角θ的计算方法为：
；
；
；
其中，L(s)为一阶低通滤波器传递函数，ω c为截止角频率，ω为角频率，ω ref 为额定角频率，K p 为有功-角频率下垂系数，P ref 为有功功率参考值，θ为功率同步单元输出相角，k为q轴电压反馈系数，s为拉普拉斯算子。
3.根据权利要求2所述的基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，其特征在于，所述步骤1中，电压调制信号m d 和m q 的计算方法为：
1）计算由虚拟阻抗环获取的电压参考值V dref 与V qref ；
2）根据电压参考值V dref 与V qref 计算由电压环获取的初始电流参考值I d1ref 与I q1ref ；
3）根据初始电流参考值I d1ref 与I q1ref 计算由电流限幅环获取的限流情况下的电流参考值I dref 与I qref ；
4）根据限流情况下的电流参考值I dref 与I qref 计算由电流环获取电压调制信号m d 与m q ：
；
其中，V dc 为输入构网型逆变器的直流电压，m d 与m q 为电流环产生的电压调制信号，I fd 与I fq 为未滤波电流dq分量，k pc与k ic分别为电流环比例系数和积分系数，L f 为滤波电感值。
4.根据权利要求1所述的基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，其特征在于，所述带低通滤波器的下垂控制具体为：采集逆变器输出电压V PCC 与电流I g ，经派克变换后输送至功率计算模块得到输出有功功率P与输出无功功率Q，通过一阶低通滤波器输送至下垂控制环节，有功-角频率下垂控制生成角频率ω积分后得到功率同步单元输出相角θ，经电压外环与电流内环后生成调制信号m d和m q输送至反派克变换模块得到调制波m abc，再经脉冲宽度调制模块产生驱动信号控制IGBT的开通与关断。
5.根据权利要求1所述的基于自适应q轴电压反馈的构网逆变器暂态稳定提升方法，其特征在于，所述步骤2.1中基于q轴电压反馈的构网型逆变器的功率同步单元输出相角θ表示为：
；
其中，ω c为截止角频率，K p 为P-f下垂系数，P ref 为输出有功功率的参考值；θ g 为电网电压相角；V q 为构网型逆变器输出电压V PCC 经派克变换后生成的电压q分量；
定义虚拟功角δ为d轴与电网电压V g 之间的相角差：
；
步骤2.2中未触发限流时的输出电压q轴分量V qu 和有功功率P u 分别表示为：
；
；
其中，V qu 和P u 分别为未触发限流时的输出电压q轴分量和有功功率，X v为虚拟电抗值，X g为线路阻抗；E为逆变器内部电压源幅值；δ u 为未触发限流时的虚拟功角；
代入未触发限流时的输出电压q轴分量V qu 和未触发限流时的有功功率P u 的表达式，则未触发限流时的虚拟功角δ u 表示为：
；
其中，k u 为未触发限流时的q轴电压反馈系数；
对上式两边同时求导并化简整理得到未触发限流时的等效有功功率参考P refueq 的表达式为：
；
故障瞬间有功功率参考P ref 和未触发限流的虚拟功角δ u 分别表示为：
；
；
其中，δ 0为故障发生时***的虚拟功角；
代入有功功率参考P ref 和未触发限流的虚拟功角δ u 的表达式，并令P refueq =0，得到
；
其中，a为电网电压跌落系数，即故障后电网电压与额定电压的比值；
求解上式得到未触发限流时的q轴电压反馈系数k u 为：
；
步骤2.3中触发限流时的输出电压q轴分量V qlim和有功功率P lim分别表示为：
；
；
其中，V qlim和P lim分别为触发限流时的输出电压q轴分量和触发限流时的有功功率；δ lim为触发限流时的虚拟功角；I max为注入电网电流最大容许值；
代入触发限流时的输出电压q轴分量V qlim和触发限流时的有功功率P lim的表达式，则触发限流时的虚拟功角δ lim表示为：
；
其中，k lim为触发限流时的q轴电压反馈系数；
对上式两边同时求导并化简整理得到触发限流时的等效有功功率参考P reflimeq 的表达式为：
；
故障瞬间触发限流的虚拟功角δ lim表示为：
；
代入有功功率参考P ref 和触发限流的虚拟功角δ lim的表达式，并令P reflimeq =0，得到：
；
求解上式得到触发限流时的q轴电压反馈系数k lim为：
；
其中，线路阻抗X g 采用阻抗测量事先获得，或者基于在线阻抗估计方法测量获得。
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