[發明專利]微電網頻率控制方法和系統

有效

• 申請號: 201510848987.7
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN105281350B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 唐釀;盛超;翁洪杰;陳萌;肖湘寧;陶順;袁敞;孫聞;陳銳;張俊峰;朱良合;羅運松;張毅超;吳曉宇;劉正富;安然然;趙艷軍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李巍

1.一種微電網頻率控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取逆變電源網側LC濾波器的輸出電壓的d軸分量和q軸分量，獲取所述LC濾波器的輸出電流的d軸分量和q軸分量，并獲取所述LC濾波器的濾波電感電流的d軸分量和q軸分量；

結合所述輸出電壓的d軸分量和q軸分量、所述輸出電流的d軸分量和q軸分量獲取所述LC濾波器的輸出無功功率、輸出有功功率、輸出電壓幅值；

將所述輸出無功功率、所述輸出電壓幅值作為虛擬勵磁控制器的輸入，獲得用于維持微電網電壓穩定的虛擬勵磁電勢；

將虛擬同步發電機控制器的輸出角頻率作為反饋信號輸入頻率控制器，得到用于維持微電網頻率穩定的有功功率增量；

將所述輸出有功功率、所述虛擬勵磁電勢、所述有功功率增量以及所述濾波電感電流的d軸分量和q軸分量作為虛擬同步發電機控制器的輸入量，獲得逆變器輸出電壓的d軸參考指令值、q軸參考指令值和輸出角頻率；

其中，通過獲取所述虛擬勵磁電勢；

其中：Q_ref，V_ref分別為輸出無功功率和輸出電壓的參考值；k_vp，k_vi分別為PI控制器的比例系數和積分系數；D_q為無功-電壓下垂系數，E_f為所述虛擬勵磁電勢，s為拉普拉斯算子，Q和V分別為輸出無功功率和輸出電壓幅值；

所述虛擬同步發電機控制器采用同步發電機經典三階模型；

或者/和

所述頻率控制器包括基于下垂控制的一次調頻和基于內模控制的二次調頻。

2.根據權利要求1所述的微電網頻率控制方法，其特征在于，所述逆變電源網采用主拓撲結構。

3.根據權利要求2所述的微電網頻率控制方法，其特征在于，所述主拓撲結構包括三相兩電平結構、多重化結構、鉗位式多電平結構、H橋級聯結構或者MMC結構。

4.一種微電網頻率控制系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于獲取逆變電源網側LC濾波器的輸出電壓的d軸分量和q軸分量，獲取所述LC濾波器的輸出電流的d軸分量和q軸分量，并獲取所述LC濾波器的濾波電感電流的d軸分量和q軸分量；

處理模塊，用于結合所述輸出電壓的d軸分量和q軸分量、所述輸出電流的d軸分量和q軸分量獲取所述LC濾波器的輸出無功功率、輸出有功功率、輸出電壓幅值；

電勢獲取模塊，用于將所述輸出無功功率、所述輸出電壓幅值作為虛擬勵磁控制器的輸入，獲得用于維持微電網電壓穩定的虛擬勵磁電勢；

增量獲取模塊，用于將虛擬同步發電機控制器的輸出角頻率作為反饋信號輸入頻率控制器，得到用于維持微電網頻率穩定的有功功率增量；

指令獲取模塊，用于將所述輸出有功功率、所述虛擬勵磁電勢、所述有功功率增量以及所述濾波電感電流的d軸分量和q軸分量作為虛擬同步發電機控制器的輸入量，獲得逆變器輸出電壓的d軸參考指令值、q軸參考指令值和輸出角頻率；

其中，所述電勢獲取模塊通過獲取所述虛擬勵磁電勢；

其中，Q_ref，V_ref分別為輸出無功功率和輸出電壓的參考值；k_vp，k_vi分別為PI控制器的比例系數和積分系數；D_q為無功-電壓下垂系數，E_f為所述虛擬勵磁電勢，s為拉普拉斯算子，Q和V分別為輸出無功功率和輸出電壓幅值；

所述虛擬同步發電機控制器采用同步發電機經典三階模型；

或者/和

所述頻率控制器包括基于下垂控制的一次調頻和基于內模控制的二次調頻。

5.根據權利要求4所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述逆變電源網采用主拓撲結構。

6.根據權利要求5所述的微電網頻率控制系統，其特征在于，所述主拓撲結構包括三相兩電平結構、多重化結構、鉗位式多電平結構、H橋級聯結構或者MMC結構。