[發(fā)明專利]防止微電網(wǎng)交流母線電流畸變的雙向功率變換器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810704211.1
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108879765B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟潤泉;韓肖清;陳娟;高晗;王磊;任春光;魏明;趙冰杰;劉映竹;杜毅;王子昂
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發(fā)明公開了一種防止微電網(wǎng)交流母線電流畸變的雙向功率變換器控制方法，屬于交直流微電網(wǎng)控制領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有雙向功率變換器控制方法難以治理交直流混合微電網(wǎng)諧波電流的問題，針對諧波電流對微電網(wǎng)正常運(yùn)行的影響，通過把FBD諧波檢測法與雙向功率變換器控制方法結(jié)合，建立了一種改進(jìn)型雙向功率變換器控制方法來治理微電網(wǎng)諧波電流，并能夠?qū)崿F(xiàn)交直流子網(wǎng)功率平衡。相對于傳統(tǒng)方法，該控制方法不僅可以實(shí)現(xiàn)交直流子網(wǎng)功率平衡、電壓穩(wěn)定，還可以通過雙向功率變換器補(bǔ)償交流母線諧波電流，使微電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行；可根據(jù)交直流母線上負(fù)載的不同，運(yùn)行于不同的模式；不需要上層調(diào)度，具有即插即用的特點(diǎn)，使微電網(wǎng)具有更高的靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直流微電網(wǎng)控制領(lǐng)域，具體為一種防止微電網(wǎng)交流母線電流畸變的雙向功率變換器控制方法。

背景技術(shù)

為解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)消納問題，達(dá)到能源的高效利用，一種行之有效的方案就是先將風(fēng)能發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、儲能設(shè)備以及就近的負(fù)荷合理整合，構(gòu)成交直流混合微電網(wǎng)，再投入大電網(wǎng)使用。典型的交直流混合微電網(wǎng)由交流子網(wǎng)、直流子網(wǎng)、以及連接在交直流子網(wǎng)之間的雙向功率變換器和大電網(wǎng)的接口組成。相比于傳統(tǒng)的微電網(wǎng)，交直流混合微電網(wǎng)綜合了交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)的特點(diǎn)，是未來智能電網(wǎng)的重要組成部分，具有重要的研究意義。在交直流混合微電網(wǎng)中，連接直流子網(wǎng)與交流子網(wǎng)的雙向功率變換器，是交直流混合微電網(wǎng)中功率控制的核心，其可以工作在整流或逆變狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部的雙向潮流控制。

現(xiàn)有文獻(xiàn)大多視交流微網(wǎng)為理想狀況，即未考慮交流母線電流畸變時(shí)，雙向功率變換器的運(yùn)行狀態(tài)。有學(xué)者采用電壓電流雙閉環(huán)來控制直流微網(wǎng)電壓穩(wěn)定，但交直流子網(wǎng)傳輸功率不可控。有學(xué)者設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)下垂控制的雙向功率變換器，可在整流、逆變及停機(jī)模式間自主切換，避免了由于直流母線電壓小范圍波動引起的電力電子器件頻繁動作，但該控制是基于交流微網(wǎng)為理想工況提出的。為了解決交直流混合微電網(wǎng)電能質(zhì)量問題，有學(xué)者提出一種具有有源濾波器功能的多功能逆變器拓?fù)浼捌淇刂疲摽刂浦豢紤]了變流器工作于逆變模式下微電網(wǎng)電能質(zhì)量治理，沒有涉及基于雙向功率變換器的電能質(zhì)量治理。雙向功率變換器作為交直流混合微電網(wǎng)的關(guān)鍵樞紐，因此亟待提出一種雙向功率變換器控制方法實(shí)現(xiàn)治理交流母線諧波電流的同時(shí)保證交直流子網(wǎng)功率平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有雙向功率變換器控制方法難以治理交直流混合微電網(wǎng)諧波電流的問題，針對諧波電流對微電網(wǎng)正常運(yùn)行的影響，提供了一種防止微電網(wǎng)交流母線電流畸變的雙向功率變換器控制方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種防止微電網(wǎng)交流母線電流畸變的雙向功率變換器控制方法，包括如下步驟：

一、檢測微電網(wǎng)電壓電流，并計(jì)算檢查點(diǎn)有功功率和無功功率：

①檢測并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓U_a、U_b、U_c，并網(wǎng)點(diǎn)三相電流I_a、I_b、I_c，并網(wǎng)點(diǎn)頻率f；

②檢測交流母線三相電壓U_ac、U_bc、U_cc，交流母線三相電流I_ac、I_bc、I_cc；

③檢測直流側(cè)電壓U_dc，直流側(cè)電流I_dc；

④計(jì)算交流母線有功功率：

P₁＝U_ac*I_ac+U_bc*I_bc+U_cc*I_cc，

計(jì)算交流母線無功功率：

⑤計(jì)算并網(wǎng)點(diǎn)有功功率：