[發明專利]一種并網功率控制方法

有效

• 申請號: 201711487622.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108110802B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王維洲;劉福潮;鄭晶晶;唐云峰;楊建華;井天軍;張大品;張建華;彭晶;張鈺;張韻;廖志軍;殷平;陳婷
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;中國農業大學;國網江西省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種并網功率控制方法，包括：S1，根據并網逆變器的并網電壓和并網電流計算所述并網逆變器的瞬時有功功率和瞬時無功功率；S2，將所述瞬時有功功率輸入參考量為預先設定的并網有功功率的PI調節器，輸出電流有功分量；將所述瞬時無功功率輸入參考量為預先設定的并網無功功率的PI調節器，輸出電流無功分量；S3，根據所述電流有功分量、電流無功分量和并網電壓相位計算參考電流；S4，根據所述參考電流構建基于并網電壓前饋的電感電流內環控制系統，所述控制系統用于控制并網功率。本發明提供的一種并網功率控制方法，通過瞬時功率的并網功率外環控制來構造內環參考電流，進一步提高了并網功率控制的穩態精度和動態性能。

技術領域

本發明涉及微電網并網技術領域，尤其涉及一種并網功率控制方法。

背景技術

基于節能和環保的需求，越來越大量的分布式電源與微電網接入配電網，并成為配電網的重要組成部分。微電網直接接入配電網，會改變配電網的結構與潮流流向，導致依賴過電流時限配合的傳統繼電保護裝置誤動或拒動。而逆變器作為微網控制領域中的關鍵技術，其控制和管理也同樣是值得深入研究的課題。解決如何在不影響配電網穩定運行的前提下實現對微網逆變器并網功率進行有效控制，有助于提高微電網接入配電網時的安全性和穩定性。

目前，并網模式下電流控制型逆變器輸出電壓受電網電壓控制，僅靠電流單環控制并網功率時電網電壓的波動會對并網功率產生擾動，導致并網功率的控制出現偏差。為了提高并網功率控制的穩定性和精確度，在電流閉環控制的基礎上，加入電網電壓前饋控制，以抵消電網電壓對輸出電流的擾動影響。這種基于電網電壓前饋的電感電流內環控制方法，保證了并網系統的穩定性和強魯棒性。

然而，隨著分布式電網規模的不斷擴張，如何進一步提高并網功率控制的精度和動態性能，成為了微電網并網領域新的研究熱點。

發明內容

本發明為解決現有技術中存在的問題，提供了一種并網功率控制方法。

一方面，本發明提出一種并網功率控制方法，包括：S1，根據并網逆變器的并網電壓和并網電流計算所述并網逆變器的瞬時有功功率和瞬時無功功率；S2，將所述瞬時有功功率輸入參考量為預先設定的并網有功功率的PI調節器，輸出電流有功分量；將所述瞬時無功功率輸入參考量為預先設定的并網無功功率的PI調節器，輸出電流無功分量；S3，根據所述電流有功分量、電流無功分量和并網電壓相位計算參考電流；S4，根據所述參考電流構建基于并網電壓前饋的電感電流內環控制系統，所述控制系統用于控制并網功率。

優選地，所述步驟S1進一步包括：S11，將并網電壓和并網電流分別轉換為α-β坐標系中的α軸電壓分量、β軸電壓分量和α軸電流分量、β軸電流分量；S12，根據所述α軸電壓分量、β軸電壓分量、α軸電流分量和β軸電流分量由下式獲取瞬時有功功率和瞬時無功功率：

其中，P為瞬時有功功率，Q為瞬時無功功率，v_α為α軸電壓分量，v_β為β軸電壓分量，i_α為α軸電流分量、i_β為β軸電流分量。

優選地，所述步驟S11進一步包括：應用廣義二階積分，分別將并網電壓和并網電流作為α軸電壓分量和α軸電流分量；根據所述并網電壓和并網電流對應獲取β軸電壓分量和β軸電流分量。

優選地，所述步驟S1與S2間還包括：分別將所述瞬時有功功率和瞬時無功功率輸入低通濾波器進行濾波。

優選地，所述步驟S3進一步包括：根據所述電流有功分量、電流無功分量和并網電壓相位由下式計算參考電流：

i_ref＝i_pcosθ_g+i_qsinθ_g