[發(fā)明專利]微網(wǎng)多微源逆變器環(huán)流及電壓波動主從控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044612.X
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101697422A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 羅安;于力;彭雙劍;呂志鵬;蔡平;蘭征;呂文坤;康珍;郭镥
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種微網(wǎng)多微源逆變器環(huán)流及電壓波動主從控制方法，其特征是，包含分別由主控 制器和從控制器實現(xiàn)的主、從控制方法：所述主控制器包括功率環(huán)、電壓環(huán)和微網(wǎng)電流前饋 環(huán)節(jié)，當微網(wǎng)系統(tǒng)處于孤島運行模式時，微網(wǎng)系統(tǒng)額定有功功率、額定無功功率與微網(wǎng)系統(tǒng) 實時有功功率、無功功率構成功率環(huán)；功率環(huán)輸出的誤差信號與微網(wǎng)系統(tǒng)額定電壓、微網(wǎng)系 統(tǒng)額定頻率和微網(wǎng)系統(tǒng)實時頻率一起處理后輸出參考電壓信號，參考電壓信號與微網(wǎng)實時電 壓組成電壓環(huán)，控制微網(wǎng)系統(tǒng)輸出電壓幅值和頻率；電壓環(huán)誤差信號經電壓控制器后與微網(wǎng) 系統(tǒng)母線實時電流構成微網(wǎng)電流前饋環(huán)節(jié)，輸出主控制器控制信號；主控制器發(fā)出控制信號 至各個從控制器，使逆變器輸出滿足微網(wǎng)系統(tǒng)所需的有功功率和無功功率；從控制器由電壓 外環(huán)、電流內環(huán)雙環(huán)控制組成；當微網(wǎng)系統(tǒng)處于并網(wǎng)運行模式時，微網(wǎng)系統(tǒng)額定有功功率、 額定無功功率經主控制器控制微網(wǎng)微源的能量輸出，同時配電網(wǎng)實時電壓、配電網(wǎng)實時頻率 經主控制器處理后，發(fā)出控制信號至各個從控制器，使逆變器輸出滿足微網(wǎng)系統(tǒng)所需的有功 功率和無功功率，并使各個逆變器統(tǒng)一輸出與配電網(wǎng)同步的電壓。

2.根據(jù)權利要求1所述微網(wǎng)多微源逆變器環(huán)流及電壓波動主從控制方法，其特征是， 所述主控制器運行的具體步驟為：微網(wǎng)額定頻率為ω^*，微網(wǎng)額定電壓為E^*；P^*為微網(wǎng)系統(tǒng) 額定有功功率，P為微網(wǎng)系統(tǒng)實時有功功率；將上述微網(wǎng)系統(tǒng)額定值與微網(wǎng)系統(tǒng)實際測量值 做比較，構成閉環(huán)系統(tǒng)；取額定有功功率P^*與實時有功功率P的差值得有功功率誤差信號 ΔP_K，將有功誤差信號ΔP_K與公式1中的有功比例系數(shù)β相乘，取乘值與微網(wǎng)額定頻率ω^*的 差值為頻率信號ω；將頻率信號ω做S變換得相角信號δ；

β=ω*-ωminP*-Pmax---(1)]]>

式中：P_max為微網(wǎng)系統(tǒng)最大輸出有功功率；ω_min為微網(wǎng)系統(tǒng)安全運行最低電網(wǎng)頻率；

Q^*為微網(wǎng)系統(tǒng)額定無功功率，Q為微網(wǎng)系統(tǒng)實時無功功率，取額定無功功率Q^*與微網(wǎng) 實時無功功率Q的差值得無功功率誤差信號ΔQ_K；將無功功率誤差信號ΔQ_K與公式2中的無 功比例系數(shù)ξ相乘，取其乘值與微網(wǎng)額定電壓E^*的差值為電壓信號E；

ξ=E*-EminQmax-Q*---(2)]]>

式中：Q_max為微網(wǎng)系統(tǒng)最大輸出無功功率；E_min為微網(wǎng)系統(tǒng)安全運行最低電壓值；

將頻率信號ω、相角信號δ和電壓信號E，輸入空間矢量變換器得微網(wǎng)三相參考電壓 微網(wǎng)系統(tǒng)母線實時三相電壓V_a，V_b，V_c乘公式3中的比例系數(shù)F(S)，與微網(wǎng)三相 參考電壓的差值作為電壓控制器的輸入信號，電壓控制器輸出電流控制信號 i_ua，i_ub，i_uc，將檢測出的微網(wǎng)系統(tǒng)母線實時三相電流i_a，i_b，i_c乘增益1/n，其中n為逆變器的個數(shù)， 得到前饋電流控制信號i_fa，i_fb，i_fc，取i_ua，i_ub，i_uc與i_fa，i_fb，i_fc的和值得到主控制器輸出指令信號 i_ma，i_mb，i_mc；主控制器輸出指令信號通過數(shù)據(jù)傳輸總線傳遞至從控制器；

F(S)=η1+η2ΣK=1Nηk---(3)]]>

式中：η_k為K次諧波含量，η₁為基波含量，η₁＝1；

所述從控制器包括電壓外環(huán)和電流內環(huán)控制支路，具體步驟包括：將逆變器輸出三相電 壓V_a1，V_b1，V_c1乘比例系數(shù)1-F(S)后，再與誤差信號0作差，得到的差值作為電壓控制器的 信號輸入，電壓控制器輸出電流控制信號Δi_a1，Δi_b1，Δi_c1；取主控制器輸出指令信號i_ma，i_mb，i_mc與 Δi_a1，Δi_b1，Δi_c1的差值作為電流控制器參考電流控制信號再將電流控制器參考電流控 制信號與逆變器的電容電流的差值作為電流控制器的輸入信號，并將其輸 出信號作為逆變器的控制信號。