[發(fā)明專利]基于小信號穩(wěn)定分析的微電網(wǎng)逆變器下垂自動(dòng)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310559711.8
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103545810A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李廣磊;孫樹敏;李紅梅;石鑫;李筍;程艷
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/16;H02J3/38
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于小信號穩(wěn)定分析的微電網(wǎng)逆變器下垂自動(dòng)控制方法，其特征為：包括以下步驟：

（1）分布式電源提供電壓頻率支撐：孤島運(yùn)行下的微電網(wǎng)，由采用下垂控制的分布式電源提供電壓頻率支撐，所述逆變器采用P-f、Q-V下垂控制，即有功功率調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的頻率，無功功率調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值，逆變器輸出特性滿足有功功率-頻率下垂特性曲線和無功功率-電壓下垂特性曲線；

（2）調(diào)整下垂曲線：當(dāng)負(fù)荷變化引起電壓頻率偏離額定值時(shí)，調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)整下垂曲線的斜率；

（3）分析檢驗(yàn)：利用小信號穩(wěn)定分析得到下垂曲線的斜率的上下限，比較器檢驗(yàn)計(jì)算調(diào)整后的斜率是否在允許范圍內(nèi)；

（4）執(zhí)行操作：如果調(diào)整后的斜率在上下限之間，滿足允許范圍，調(diào)節(jié)器將逆變器的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)至額定電壓，如果調(diào)整后的斜率超過上下限值其中一個(gè)，則按照最靠近調(diào)整后的斜率的限值進(jìn)行整定下垂曲線。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于小信號穩(wěn)定分析的微電網(wǎng)逆變器下垂自動(dòng)控制方法，其特征為：所述步驟（1）中，有功功率-頻率下垂特性曲線即P-f下垂曲線，方程為f＝f₀-K_pP，其中P為逆變器輸出的有功功率，f為逆變器實(shí)際輸出電壓頻率，f₀為空載時(shí)系統(tǒng)的頻率，K_p為P-f曲線的下垂斜率；此外，f_n為系統(tǒng)的額定頻率50Hz，對應(yīng)P-f下垂曲線中的參考有功功率P_n。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于小信號穩(wěn)定分析的微電網(wǎng)逆變器下垂自動(dòng)控制方法，其特征為：所述步驟（1）中，無功功率-電壓下垂特性曲線即Q-V下垂曲線，方程為V＝V₀-K_qQ，其中Q為逆變器輸出的無功功率，V為逆變器實(shí)際輸出電壓的幅值，V₀為空載時(shí)系統(tǒng)的電壓，K_q為Q-V曲線的下垂斜率。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于小信號穩(wěn)定分析的微電網(wǎng)逆變器下垂自動(dòng)控制方法，其特征為：所述步驟（2）中，P-f曲線的斜率K_p由曲線方程推導(dǎo)得出：K_p＝(f₀-f)/P，工作中，將K_p改為根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)生成的系數(shù)K_pi：

Kpi=f0-fnPt-Δt]]>

其中P_t-Δt為（t-Δt）時(shí)刻逆變器輸出有功功率；

當(dāng)負(fù)荷有功功率不變時(shí)，系統(tǒng)頻率為f=f_n；當(dāng)負(fù)荷有功功率在t時(shí)刻增大時(shí)，為滿足系統(tǒng)功率平衡，逆變器輸出有功功率將增大；但K_pi為使用前Δt時(shí)刻的有功P_t-Δt計(jì)算所得，故保持不變，系統(tǒng)頻率降低；經(jīng)過延遲時(shí)間Δt后，K_p開始減小，直至P=P_n；即通過自動(dòng)減小下垂斜率K_p，增大了P-f下垂曲線中額定頻率f_n所對應(yīng)的有功功率參考值P_n，從而逆變器發(fā)出更多的有功功率P時(shí)，輸出電壓的頻率依然為f_n；但逆變器輸出有功功率P不能超過其正常運(yùn)行允許的最大值P_max。