[發(fā)明專利]一種基于諧波阻抗控制的孤島微電網(wǎng)諧波功率分配方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710586488.4
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107342598B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易皓;曾志嶸;卓放;王振雄;李亞妮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種基于諧波阻抗控制的孤島微電網(wǎng)諧波功率分配方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)，在孤島微電網(wǎng)中各DG安裝之后，測量出第k個DG對應(yīng)的基波饋線阻抗Z_{lk_f}和h次諧波饋線阻抗Z_{lk_h}；

步驟2)，測量得到第k個DG中逆變器實(shí)際輸出的經(jīng)過DG中LC濾波環(huán)節(jié)之后的三相電流i_DGk和實(shí)際輸出的三相電壓v_DGk，對i_DGk和v_DGk濾波之后得到各自的基波分量i_{DGk_f}和v_{DGk_f},對i_{DGk_f}和v_{DGk_f}進(jìn)行abc/dq坐標(biāo)變換得到逆變器輸出基波電流和基波電壓的dq分量I_{DGk_f_d}、I_{DGk_f_q}、V_{DGk_f_d}和V_{DGk_f_q}，并計(jì)算得到第k個DG中逆變器輸出的基波有功功率和基波無功功率的實(shí)際值P_{DGk_f}和Q_{DGk_f}；

步驟3)，將步驟2)中得到的第k個DG中逆變器輸出的基波有功功率和基波無功功率的實(shí)際值P_{DGk_f}和Q_{DGk_f}代入到基波下垂控制策略中，得到第k個DG中逆變器輸出電壓的頻率f_DGk和幅值V_{DGk_f}，將頻率f_DGk乘以2π并將結(jié)果對時間積分得到相位θ，然后令第k個DG中逆變器輸出的d軸電壓分量為V_{DGk_f}，并令其輸出的q軸電壓分量為0，通過dq/abc坐標(biāo)變換得到abc坐標(biāo)系下第k個DG中逆變器輸出的基波電壓的參考值v^*_{DGk_f}；

步驟4)，根據(jù)步驟2)得到的第k個DG中逆變器輸出的基波有功功率和基波無功功率的實(shí)際值P_{DGk_f}、Q_{DGk_f}及給定的第k個DG的額定容量S_{DGk_rated}計(jì)算得到第k個DG的剩余容量S_{DGk_remaining}；

步驟5)，建立第k個DG的h次等效諧波阻抗與其剩余容量之間的下垂關(guān)系，即Z_{DGk_h_eq}-S_{DGk_remaining}下垂關(guān)系，將步驟4)得到的第k個DG的剩余容量S_{DGk_remaining}代入Z_{DGk_h_eq}-S_{DGk_remaining}下垂關(guān)系中，得到期望實(shí)現(xiàn)的第k個DG的h次等效諧波阻抗Z_{DGk_h_eq}；

步驟6)，將步驟5)得到的Z_{DGk_h_eq}減去步驟1)得到的第k個DG對應(yīng)的h次諧波饋線阻抗Z_{lk_h}，得到需要在第k個DG中引入的h次虛擬諧波阻抗Z_{vk_h}；

步驟7)，對步驟2)測量得到的第k個DG中逆變器實(shí)際輸出的三相電流i_DGk進(jìn)行濾波，得到其實(shí)際輸出的h次三相諧波電流i_{DGk_h}，將i_{DGk_h}與步驟6)得到的Z_{vk_h}相乘然后取結(jié)果的相反數(shù)，作為第k個DG中逆變器輸出的h次諧波電壓的參考值v^*_{DGk_h}；

步驟8)，將步驟3)得到的第k個DG中逆變器輸出的基波電壓的參考值v^*_{DGk_f}與步驟7)得到的第k個DG中逆變器輸出的h次諧波電壓的參考值v^*_{DGk_h}相加，考慮主要的低次諧波，即h＝5,7,11,13，則得到第k個DG中逆變器輸出電壓的參考值v^*_DGk，對v^*_DGk進(jìn)行abc/αβ坐標(biāo)變換，得到v^*_DGk在αβ坐標(biāo)系下的分量v^*_{DGk_α}和v^*_{DGk_β}，作為電壓外環(huán)的參考；

步驟9)，對步驟2)測量得到的第k個DG中逆變器實(shí)際輸出的三相電壓v_DGk進(jìn)行abc/αβ坐標(biāo)變換，得到v_DGk在αβ坐標(biāo)系下的分量v_{DGk_α}和v_{DGk_β}，將步驟8)得到的v^*_{DGk_α}和v^*_{DGk_β}分別減去v_{DGk_α}和v_{DGk_β}，將所得結(jié)果分別輸入PR控制器中，將PR控制器的輸出結(jié)果分別作為電流內(nèi)環(huán)的參考i^*_{Lfk_α}和i^*_{Lfk_β}；

步驟10)，經(jīng)過測量得到第k個DG中逆變器側(cè)濾波電感L_fk上的電流i_Lfk，對i_Lfk進(jìn)行abc/αβ坐標(biāo)變換，得到i_Lfk在αβ坐標(biāo)系下的分量i_{Lfk_α}和i_{Lfk_β}，將步驟9)中得到的i^*_{Lfk_α}和i^*_{Lfk_β}分別減去i_{Lfk_α}和i_{Lfk_β}，然后將所得結(jié)果分別輸入比例系數(shù)為K_P的P控制器中，對P控制器的輸出結(jié)果進(jìn)行αβ/abc坐標(biāo)變換得到abc坐標(biāo)系下的調(diào)制信號，調(diào)制信號再經(jīng)過PWM生成模塊得到逆變器開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)控制信號，用于對逆變器進(jìn)行控制。