[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

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，外部三相不平衡擾動指微電網群并網母線電壓輕度失衡，內部三相不平衡擾動指微電網互聯母線上所接非對稱負荷、不平衡發配電分布式網絡，還包括內部微電網自身母線上所接非對稱負荷與不平衡微源等。微電網互聯母線電壓三相失衡由組合式串聯型微電網通過引入新的控制環路或新的控制器予以抑制，當組合式串聯型微電網故障時由直流微電網通過集中逆變器三相不平衡抑制控制來抗擾；三相交流微電網通過內部儲能單元變流器控制來抵抗失衡擾動。外部擾動及微電網之間不平衡互擾由線路有源可控電抗器進行阻斷。該綜合抑制方法在提高清潔能源消納能力的同時又保證了各級負荷的用電質量。

技術領域

本發明涉及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，特別是基于組合式三相串聯型微電網串聯逆變環節或直流微電網集中逆變器三相不平衡抑制控制、微電網內部儲能單元并網逆變器抑制控制、線路有源可控電抗器阻斷三相不平衡失衡互擾的多重綜合控制方法。

背景技術

微電網群是具有高比例高滲透率可再生能源的一種新型電力網絡。它將多個微電網通過聯絡線路互聯后實現能量互濟調控，由此不僅可以提高內部微電網供電的可靠性，還可以進一步增大清潔能源滲透率，更為重要地是多個微電網以群簇方式運行可大大減少被動配電網直接管理、控制分布式電源的信息量。微電網群是當前形勢下大規模清潔能源開發和消納風、光等清潔能源的重要工具和技術。

在微電網群實際運行過程中，微電網互聯母線會內部受所接微電網、群級負荷等所帶來的三相不平衡干擾，同時三相交流微電網內部母線上所接分布式發電單元，負荷也會導致微電網母線三相失衡。更為復雜的問題是微電網互聯母線與三相交流微電網內部母線電壓的失衡會產生互擾作用，這些都為微電網群運行帶來內部三相失衡擾動。另外，外部配電網輕度失衡也會對微電網群帶來外部三相不平衡擾動影響。內外部擾動影響嚴重威脅各級負荷的用電安全和系統的安全穩定運行。

因此，發明一種適宜于微電網群內外部三相不平衡擾動的綜合抑制方法，對改善系統電能質量、提高運行能力具有重要意義。

發明內容

本發明目的是首先通過組合式三相串聯型微電網串聯逆變環節、直流微電網集中逆變器、微電網內部儲能單元并網逆變器控制環路引入新的控制環路或采用新的控制器來抑制內部三相不平衡擾動；其次是通過線路串聯有源可控電抗器來阻斷外部擾動與互擾；最后通過逐級切斷不平衡擾動源的多重綜合抑制策略，來改善微電網群電能質量，提高復雜環境下的運行能力。

本發明中抑制策略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；