[發明專利]一種微型電網系統中用于分布式電源并聯運行模式的基于通信網絡的改進的下垂控制方法

有效

• 申請號: 201310648678.6
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103683324A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 高明智;陳敏;張燦輝;張弛;錢照明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種微型電網系統中用于分布式電源并聯運行模式的基于通信網絡的改進的下垂控制方法，其特征在于：（1）微型電網系統中的分布式電源通過逆變器單元連接至公共母線，以并聯運行模式運行；（2）在所述并聯模式中，以通信網絡為基礎，將微型電網系統的中央控制器與每個逆變器單元的控制器組成一個整體控制系統；（3）中央控制器計算公共負載的有功功率和無功功率，并將其除以并聯運行的逆變器單元的個數，再將計算所得到的功率值通過通信網絡傳輸至每個并聯運行的逆變器單元的控制器中；（4）每個逆變器單元的控制器將從中央控制器接收到的數據與自身輸出的有功功率和無功功率做比較，比較之后的數值，用于調節逆變器單元的輸出電壓和頻率，最終實現微型電網系統的并聯運行模式。

2.如權利要求1所述的下垂控制方法，其特征在于，所述下垂控制方法包括步驟如下：

步驟1：每個逆變器單元的控制器通過通信網絡向中央控制器匯報相應的工作狀態及相關信息；中央控制器收集匯總各逆變器單元上傳的信息，分析判斷微型電網系統的工作狀態，統計處于并聯運行模式的逆變器單元的個數N；

步驟2：每個逆變器單元的控制器檢測自身的輸出電壓V_out.a、輸出電流I_out.a，隨后計算自身實時輸出的有功功率P_out.a和無功功率Q_out.a；中央控制器檢測公共負載的電壓V_pcc和電流I_pcc，隨后計算此時的公共負載有功功率P_pcc和無功功率Q_pcc，其中，a為該逆變器單元的編號，取值范圍為1至N；

步驟3：中央控制器根據步驟1中統計所得的逆變器單元的個數N和步驟2計算所得的公共負載的有功功率P_pcc和無功功率Q_pcc，并基于算式Pt=Ppcc/NQt=Qpcc/N]]>計算每個逆變器單元理論上應該輸出的有功功率P_t和無功功率Q_t；隨后中央控制器將計算得到的P_t和Q_t，通過通信網絡傳輸到每個逆變器單元的控制器中；

步驟4：每一臺逆變器單元的控制器根據步驟3中接收到的有功功率值P_t和無功功率值Q_t，將其與自身輸出的有功功率P_out.a和無功功率Q_out.a相比較，并基于算式ωa=ω*-mp(Pout.a-Pt)Ea=E*-nq(Qout.a-Qt),]]>得到本臺逆變器單元的輸出電壓V_out.a的頻率修正值ω_a與幅值修正值E_a，并根據這兩個值計算本臺逆變器的基準電壓V_ref.a；

步驟5：每一臺逆變器單元將計算得到的V_ref.a送至逆變器的驅動控制模塊中，根據V_ref.a生成驅動信號，控制逆變器橋式電路的功率開關器件，修正本臺逆變器的輸出電壓V_out.a；

在上述步驟4里的算式ωa=ω*-mp(Pout.a-Pt)Ea=E*-nq(Qout.a-Qt)]]>中，P_out.a和P_t的差值，乘以下垂系數m_p，所得的值用以修正第a臺逆變器輸出電壓的頻率基準ω^*，最后得到修正后的輸出電壓頻率ω_a；同理Q_out.a和Q_t的差值，乘以下垂系數n_q，所得的值用以修正第a臺逆變器輸出電壓的幅值基準E^*，最后得到修正后的輸出電壓幅值E_a。