[發明專利]考慮參數自尋優的直流微電網虛擬慣性控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811341305.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109586269B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 曹新慧;劉昱良;苗世洪;車勇;劉子文;李忠政;彭素江;李娟;周二彪;栗磊;赫嘉楠
• 申請（專利權）人: 國網新疆電力有限公司經濟技術研究院;華中科技大學;國網寧夏電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種考慮參數自尋優的直流微電網虛擬慣性控制方法，其特征在于，包括：

在所述直流微電網的控制中引入虛擬慣性系數及作為負反饋環節的虛擬阻尼系數，使得經過所述虛擬慣性系數調節后的第一變量與公共耦合點的電壓角頻率之差通過所述虛擬阻尼系數的負反饋調節后得到第二變量，由源側有功功率與所述第二變量及微網系統與電網間的交換功率之差作為所述虛擬慣性系數調節的輸入，進而得到所述直流微電網的虛擬慣性控制方程；

根據初始功率波動情況及直流母線電壓變化率與直流母線電壓大小之間的關系，調節所述虛擬慣性控制方程中的虛擬慣性系數和虛擬阻尼系數的大小，其中，在所述直流母線電壓增大時，增大所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數，在所述直流母線電壓減小時，減小所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數，在所述直流母線電壓停止波動前的時刻，增大所述虛擬慣性系數，減小所述虛擬阻尼系數，具體如下：

在初始功率波動情況及直流母線電壓滿足P_r＞P_grid、U＞U_ref時，所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數的調節方式為：

在初始功率波動情況及直流母線電壓滿足U＜U_ref、P_r＜P_grid時，所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數的調節方式為：

其中，P_r表示源側有功功率，P_grid表示微網系統與電網間的交換功率，U_ref表示母線電壓參考值，U表示母線電壓，k_uon及k_don分別為進行調整的啟動閾值上限及下限，J₀及D₀分別為正常運行時虛擬慣性系數和虛擬阻尼系數，α₀、α₁、α₂及β₀、β₁、β₂分別為不同運行狀態下虛擬慣性和阻尼的調整系數，λ_p為常數，λ_m為常數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述直流微電網的虛擬慣性控制方程為：其中，U_dc表示母線電壓，表示虛擬角頻率的參考值，J表示虛擬慣性系數，D表示虛擬阻尼系數，表示公共耦合點的電壓角頻率，P_ref表示有功功率的參考值，k_p表示一次調頻系數。

3.一種考慮參數自尋優的直流微電網虛擬慣性控制系統，其特征在于，包括：

虛擬慣性控制方程構建模塊，用于在所述直流微電網的控制中引入虛擬慣性系數及作為負反饋環節的虛擬阻尼系數，使得經過所述虛擬慣性系數調節后的第一變量與公共耦合點的電壓角頻率之差通過所述虛擬阻尼系數的負反饋調節后得到第二變量，由源側有功功率與所述第二變量及微網系統與電網間的交換功率之差作為所述虛擬慣性系數調節的輸入，進而得到所述直流微電網的虛擬慣性控制方程；

自尋優調節模塊，用于根據初始功率波動情況及直流母線電壓變化率與直流母線電壓大小之間的關系，調節所述虛擬慣性控制方程中的虛擬慣性系數和虛擬阻尼系數的大小，其中，在所述直流母線電壓增大時，增大所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數，在所述直流母線電壓減小時，減小所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數，在所述直流母線電壓停止波動前的時刻，增大所述虛擬慣性系數，減小所述虛擬阻尼系數，具體如下：

在初始功率波動情況及直流母線電壓滿足P_r＞P_grid，U＞U_ref時，所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數的調節方式為：

在初始功率波動情況及直流母線電壓滿足U＜U_ref、P_r＜P_grid時，所述虛擬慣性系數和所述虛擬阻尼系數的調節方式為：

其中，P_r表示源側有功功率，P_grid表示微網系統與電網間的交換功率，U_ref表示母線電壓參考值，U表示母線電壓，k_uon及k_don分別為進行調整的啟動閾值上限及下限，J₀及D₀分別為正常運行時虛擬慣性系數和虛擬阻尼系數，α₀、α₁、α₂及β₀、β₁、β₂分別為不同運行狀態下虛擬慣性和阻尼的調整系數，λ_p為常數，λ_m為常數。