[發明專利]一種基于無功電流一致控制的微電網逆變器下垂控制方法

有效

• 申請號: 201710577091.9
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107332284B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 呂智林;魏卿;許柳;孟澤晨;梁榮偉
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 黃春蓮

1.一種基于無功電流一致控制的微電網逆變器下垂控制方法，其特征是，包括以下步驟：

1)將分布式電源視為獨立節點，構建分布式微電網控制結構，各分布式電源之間為單向通信，并設置每個節點的出入度均為1；

2)檢測各逆變器輸出電壓u_abc和電流i_abc，獲取無功電流i_q和有功功率P；

3)將本地無功電流和相鄰單元無功電流的權重誤差作為PI控制器輸入信號，PI控制器輸出經虛擬阻抗校正得到可自適應調節的虛擬阻抗Z_adp；

4)將靜態虛擬阻抗與步驟3)所得的可自適應調節的虛擬阻抗Z_adp相加得到最終虛擬阻抗值Z_V，并由該最終虛擬阻抗求出補償虛擬阻抗角θ_v；

5)將由P-f下垂控制得到的微源相角θ與步驟4)所得的補償虛擬阻抗角θ_v相減后作為微源新的相角θ_new，并得到校正后的指令電壓U_dqref；

6)將步驟4)所得的最終的虛擬阻抗值Z_V與逆變器輸出電流相乘得到電壓U_V,然后與步驟5)所得的指令電壓U_dqref相減，經電壓電流雙環控制后得到的指令信號送入PWM調制器，PWM調制器控制逆變器中功率器件的通斷；

所述步驟3)可自適應調節的虛擬阻抗Z_adp的計算方法為：

A)確定本地無功電流與相鄰分布式單元無功電流的權重誤差為：

其中與分別為本地和鄰接分布式微源無功電流權重系數，a_ij為微源拓撲圖的Laplace矩陣元素，為權重誤差；I_qi和I_qj分別是本地和相鄰無功電流，N_i為點i鄰居的合集，n為分布式電源的個數；

B)步驟A)所得的權重誤差和0信號分別作為PI控制器反饋信號和給定信號，調節后得到虛擬阻抗校正項δI_qi，該虛擬阻抗校正項δI_qi根據鄰接微源的情況自動調節大小，自適應虛擬阻抗Z_adp按下式計算：

Z_adp=k_L·δI_qi+k_R·δI_qi；

其中，k_L與k_R分別為比例增益。

2.如權利要求1所述的一種基于無功電流一致控制的微電網逆變器下垂控制方法，其特征是，所述步驟4)補償虛擬阻抗角θ_v的計算方法為：

A)可自適應調節的虛擬阻抗Z_adp與靜態虛擬阻抗相加得到最終虛擬阻抗Z_V：

其中為靜態虛擬阻抗，Z_V為最終虛擬阻抗；Rv是最終的虛擬電阻、Lv為最終的虛擬電抗；

B)按下式計算補償虛擬阻抗角θ_v：

其中I_d和I_q分別為有功和無功電流，U_ref參考電壓直接給定，Rv是最終的虛擬電阻、Lv為最終的虛擬電抗，ω為系統角頻率。

3.如權利要求2所述的一種基于無功電流一致控制的微電網逆變器下垂控制方法，其特征在于，所述步驟5)指令電壓U_dqref的獲取方法：將P-f下垂控制得到的微源相角θ與補償虛擬阻抗角θ_v相減得到新的微源相角θ_new，采用該新的微源相角θ_new對參考電壓U_ref進行三相參考電壓合成：

將合成后的三相電壓進行3/2坐標變換得到校正后的指令電壓U_dqref。

4.如權利要求1所述的一種基于無功電流一致控制的微電網逆變器下垂控制方法，其特征在于，所述靜態虛擬阻抗為純感性，其值為0.5×10^-3H。