[實用新型]具有滯回特性的V/f-倒下垂微電網逆變器電源

有效

• 申請號: 201420788726.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN204334379U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 沈衛兵;吳仲超;路坦;孫建連;盛華艷;孫智慧;黃奇;薛立軍
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網安徽省電力公司蚌埠供電公司;河海大學
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02J3/38
• 代理公司: 安徽信拓律師事務所 34117
• 代理人: 婁爾玉

技術領域

本實用新型屬于電力電子裝置及其控制領域，涉及一種基于逆變器的新型微電網電源。

背景技術

隨著電力需求的不斷增長，常規電網在過去數十年里快速發展。然而由于其成本高、運行難度大，以及燃料短缺、環境污染的日益加重，促進了環保、靈活、以可再生能源為主的分布式發電技術的發展。為了充分發揮分布式發電的優點并解決大電網與其之間的矛盾，一般將分布式發電系統互聯形成以微電網的形式運行。然而隨著微電網的接入，出現了一些新的問題，主要表現在微電網在孤島運行模式下采用何種控制方式才能維持整個系統的穩定運行。當微電網與大電網并網運行時，可由大電網提供運行參考頻率和電壓。而微電網在孤網狀態時，需要對網內各個微電源進行有效的控制協調，以維持整個系統能夠穩定運行，保證系統的電壓及頻率在合理的范圍內。

目前常用的一種孤網運行方式是以一個包括信號輸入模塊、V/f控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊、輸出驅動模塊和VSC主電路的電源為主電源，提供頻率和電壓參考，其它的電源都采用包括信號輸入模塊、PQ控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊、輸出驅動模塊和VSC主電路的電源，運行在PQ方式下，即保持輸出的有功和無功功率為恒定。采用V/f控制模塊的微電源雖然可以在其可調容量范圍內維持系統的電壓幅值及頻率不變，但是一旦系統內需要大量的功率交換，超出其可調容量范圍，該微電源就不能繼續維持系統的穩定運行。

現有的解決上述問題的方法是采用包括信號輸入模塊、V/f-PQ控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊、輸出驅動模塊和VSC主電路的電源。當孤網運行時，微電網中有一個電源運行于V/f方式下，為其它的電源提供運行參考頻率和電壓；而其它的電源運行于PQ方式下。當V/f控制的電源可調容量越限時轉為PQ方式，而由某一個其它的電源提供運行參考電壓和頻率。然而在逆變器電源退出V/f控制方式后，采用PQ控制方式使得該電源對系統的沖擊較大，且在系統頻率變化時不能參與功率的調節。倒下垂控制本質屬于功率調節，可以通過設置倒下垂比例系數，控制功率輸出在小范圍內波動，有更好的調節特性。若采用信號輸入模塊、V/f-倒下垂控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊、輸出驅動模塊和VSC主電路的電源，該電源在系統頻率變化時可以參與功率的調節，而且通過其輸出功率的變化來調節系統的頻率。但是，這種切換仍會造成較大的頻率或電壓擾動，運行靈活性不足，控制器容易誤觸發。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷而提供具有滯回特性的V/f-倒下垂型微電網逆變器電源，通過對各個電源設置不同的門檻值和環寬，有效避免了系統正常波動可能對控制器造成的誤觸發，防止電源在某一個值的上下波動時反復動作。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

具有滯回特性的V/f-倒下垂型微電網逆變器電源，包括信號輸入模塊、V/f-倒下垂滯環控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊、輸出驅動模塊和VSC主電路；其中，

信號輸入模塊，將電網輸出的第一電壓信號、電流信號均輸出至V/f-倒下垂滯環控制模塊、雙反饋解耦PWM控制模塊；

V/f-倒下垂滯環控制模塊，將接收的第一電壓信號、電流信號經處理后，輸出頻率信號或有功功率信號，以及無功功率信號或第二電壓信號至雙反饋解耦PWM控制模塊；

雙反饋解耦PWM控制模塊，用于根據第一電壓信號、電流信號以及頻率信號或有功功率信號、無功功率信號或第二電壓信號，生成PWM控制脈沖并輸出至輸出驅動模塊；

輸出驅動模塊，用于接收PWM控制脈沖，并輸出驅動信號至VSC主電路；

VSC主電路，當接收到驅動信號，將外部輸入的直流電轉換成交流電輸出。

作為本實用新型的具有滯回特性的V/f-PQ型微電網逆變器電源的進一步優化的方案，所述V/f-PQ滯環控制模塊包括f滯環控制模塊、V滯環控制模塊；其中，