[發明專利]一種適宜于微電網群的內外部三相不平衡擾動的綜合抑制方法

有效

• 申請號: 201910004611.6
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109524977B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 楊維滿;王興貴;朱亞娜;郭永吉;王琢玲;郭群;李曉英;齊霄鵬
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.一種適宜于微電網群的內外部三相不平衡擾動的綜合抑制方法，其特征在于本綜合抑制方法所涉及的微電網群系統由三相交流微電網(1)、組合式三相串聯型微電網(2)、直流微電網(3)、單相交流微電網(4)、第一并網開關(5)、第二并網開關(6)、第三并網開關(7)、第四并網開關(8)、第五并網開關(9)、并網變壓器T1、并網變壓器T2、并網變壓器T3、并網變壓器T4、并網變壓器T5、第一聯絡線(10)、第二聯絡線(11)、第三聯絡線(12)、第四聯絡線(13)、第五聯絡線(14)、微電網互聯母線(15)、配電網母線(16)、互聯母線上敏感性負荷(17)以及一般性負荷(18)組成，三相交流微電網(1)、組合式三相串聯型微電網(2)、直流微電網(3)、單相交流微電網(4)以及整個微電網群系統或并網運行，或離網運行，三相交流微電網(1)、組合式三相串聯型微電網(2)、直流微電網(3)、單相交流微電網(4)以及整個微電網群系統內部母線上都接有負荷，而且三相交流微電網(1)、組合式三相串聯型微電網(2)、直流微電網(3)、單相交流微電網(4)內部母線上都接有儲能單元，所述的內外部三相不平衡擾動綜合抑制方法包括下列步驟：

步驟1：在三相交流微電網(1)互聯線路上串聯接入第一有源可控電抗器(19)、在微電網群并網連線上串聯接入第二有源可控電抗器(20)，對三相交流微電網(1)中儲能單元并網逆變器、組合式三相串聯型微電網(2)中串聯逆變環節以及直流微電網(3)的集中逆變器控制環路中通過軟件開關引入新的環路或采用新的控制器，新的環路或新的控制器對各自逆變器輸出電壓有較好的三相不平衡抑制能力，將三相電壓不平衡擾動敏感的負荷(17)接至微電網互聯母線(15)上；

步驟2：系統運行過程中，實時監測三相交流微電網(1)內部母線電壓三相不平衡度ε_umg1，不平衡度ε_umg1計算方法如公式(1)所示:

公式(1)中U_mg11為三相交流微電網(1)內部母線電壓基波負序分量、U_mg12為三相交流微電網(1)內部母線電壓基波正序分量，當不平衡度ε_umg1大于其閾值時，開啟軟件開關使三相交流微電網(1)中儲能單元并網逆變器抑制三相不平衡的新環路或新控制器投入運行，之后繼續監測三相交流微電網(1)內部母線電壓三相不平衡度ε_umg1；

步驟3：實時監測微電網互聯母線(15)電壓三相不平衡度ε_uec，不平衡度ε_uec計算方法如公式(2)所示：

公式(2)中U_ec1為微電網互聯母線(15)電壓基波負序分量、U_ec2為微電網互聯母線(15)電壓基波正序分量，當不平衡度ε_uec小于其閾值時，無需進行額外操作，否則判斷組合式三相串聯型微電網(2)是否處于故障狀態，當組合式三相串聯型微電網(2)處于正常狀態時，使組合式三相串聯型微電網(2)中串聯逆變環節抑制三相不平衡的新環路或新控制器投入運行，當組合式三相串聯型微電網(2)處于故障狀態時，開啟直流微電網(3)中集中逆變器的抑制三相不平衡的新環路或新控制器，并斷開第四并網開關(8)使單相交流微電網(4)獨立運行，此后繼續判斷ε_uec與的大小關系，當時，繼續保持實時監測不平衡度ε_uec即可，否則進入下一步驟；

步驟4：檢測第一聯絡線(10)上電流的不平衡度ε_img1，計算方法如公式(3)所示，

公式(3)中I_mg11為流過第一聯絡線(10)電流的基波負序分量、I_mg12為流過第一聯絡線(10)電流的基波正序分量，當電流不平衡度ε_img1大于其閾值時，根據公式(4)所示原理，調整三相交流微電網(1)第一聯絡線(10)上串聯接入的第一有源可控電抗器(19)阻抗值Z_AXmg1，

Z_AXmg1＝Z_1mg1+(1-m_mg1)Z_mg1 (4)

公式(4)中Z_1mg1為第一有源可控電抗器(19)中變壓器一次側線圈的漏阻抗，Z_mg1為第一有源可控電抗器(19)中變壓器勵磁阻抗，m_mg1為調節變量，若m_mg1調節引起阻抗值Z_AXmg1在阻感性、阻容性特征變化而能夠實現ε_umg1小于時，無需其他操作，繼續監測ε_umg1即可，否則，斷開第一并網開關(5)使三相交流微電網(1)獨立運行，并進入下一步驟；

步驟5：檢測微電網群第五聯絡線(14)的電流不平衡度ε_ig，計算方法如公式(5)所示，

公式(5)中I_g1為流過第五聯絡線(14)電流的基波負序分量、I_g2為流過第五聯絡線(14)電流的基波正序分量，當電流不平衡度ε_ig大于其閥值時，調整微電網群系統并網連線上串聯接入的第二有源可控電抗器(20)阻抗值Z_AXg，

Z_AXg＝Z_1g+(1-m_g)Z_mg (6)

公式(6)中Z_1g為第二有源可控電抗器(20)中變壓器一次側線圈的漏阻抗，Z_mg為第二有源可控電抗器(20)中變壓器勵磁阻抗，m_g為調節變量，若m_g調節引起阻抗值Z_AXg在阻感性、阻容性特征變化而能夠實現ε_umg1小于時，無需其他操作，繼續監測ε_umg1即可，否則，判斷第五聯絡線(14)上的電流方向，當電流由微電網互聯母線(15)流向配電網母線(16)時，斷開第五并網開關(9)使微網群處于區域自治運行狀態，當電流由配電網母線(16)流向微電網互聯母線(15)流動時，依據負荷重要等級，逐級切除一般性負荷(18)中的部分單相負載，直至ε_umg1小于

由以上步驟可以綜合保證微電網群在受內外部三相不平衡擾動影響時，微電網互聯母線、微電網內部交流母線電壓三相不平衡度可維持在規定值以內。