[發明專利]一種逆變器分布式控制方法和系統

有效

• 申請號: 201911255752.1
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111009917B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 魏澈;項基;胡亞龍;劉國鋒;韋巍;邱銀鋒;彭勇剛;李強;張麗娜;李雪;高璇;胡意茹;王雙成;王凱藤;車久瑋
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司;浙江大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/50;H02M7/493
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

1.一種逆變器分布式控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1各分布式電源通過逆變器并入交流電網中，每個逆變器為一個發電節點，發電節點至少與一個相鄰發電節點存在通信連接，發電節點采集逆變器的無功功率輸出值，虛擬阻抗，輸出電壓幅值和輸出電壓幅值參考值；

S2將待測發電節點的無功功率輸出值與相鄰發電節點的無功功率輸出值輸入無功分布式控制器，計算出二者無功功率輸出值的差值，并將無功功率的差值輸入比例積分控制模塊中，生成第一虛擬阻抗修正值ΔL_1,vi；

S3將待測發電節點的虛擬阻抗平均值、相鄰發電節點的虛擬阻抗平均值和虛擬阻抗額定值L^*輸入虛擬阻抗恢復分布式控制器，計算出發電節點虛擬阻抗平均值與虛擬阻抗額定值的差值，并將差值輸入比例積分控制模塊中，生成第二虛擬阻抗修正值ΔL_2,vi；

S4將待測發電節點的輸出電壓幅值平均值、相鄰發電節點的輸出電壓幅值平均值和輸出電壓額定值輸入電壓恢復分布式控制器，計算出發電節點輸出電壓幅值平均值與輸出電壓額定值的差值，并將差值輸入比例積分控制模塊中，生成第一電壓修正值ΔV₁；

S5將待測發電節點的輸出電壓幅值參考值、相鄰發電節點的輸出電壓幅值參考值輸入電壓分布式控制器，計算出輸出電壓幅值參考值的差值，并將差值輸入比例積分控制模塊中，生成第二電壓修正值ΔV₂；

S6通過第一虛擬阻抗修正值ΔL_1,vi、第二虛擬阻抗修正值ΔL_2,vi和各個逆變器的虛擬阻抗初始值計算出各個逆變器的修正后的虛擬阻抗值L′_vi；

S7通過第一電壓修正值ΔV₁、第二電壓修正值ΔV₂和輸出電壓額定值計算出各個逆變器的修正后的輸出電壓幅值參考值V′_refi；

S8將修正后的虛擬阻抗值L′_vi和修正后的輸出電壓幅值參考值V′_efi作為逆變器的控制輸入，實現逆變器對于無功功率的輸出與電壓值的恢復。

2.如權利要求1所述的逆變器分布式控制方法，其特征在于，步驟S2中，所述待測發電節點的無功功率輸出值與相鄰發電節點的無功功率輸出值的差值的計算公式為：

將所述差值輸入比例積分控制模塊得到所述第一虛擬阻抗修正值ΔL_1,vi，所述第一虛擬阻抗修正值ΔL_1,vi的計算公式為：

其中，為待測發電節點i的相鄰發電節點集合，a_ij為系數，如果待測發電節點i和相鄰發電節點j存在連接，則a_ij＝1，否則a_ij＝0；Q_i為待測發電節點的無功功率輸出值；Q_j為相鄰發電節點的無功功率輸出值，k_j為相鄰發電節點j的無功分擔比例，k_i為待測發電節點i的無功分擔比例，K_P-Q為第一比例控制參數，K_i-Q為第一積分控制參數；t為比例積分控制模塊的控制時間，τ為積分變量。

3.如權利要求2所述的逆變器分布式控制方法，其特征在于，步驟S3中，發電節點虛擬阻抗平均值與額定值的差值的公式為：

并將所述差值輸入比例積分控制模塊中，生成第二虛擬阻抗修正值ΔL_2,vi，其計算公式為：

其中，為待測發電節點虛擬阻抗平均值；為相鄰節點的虛擬阻抗平均值；L^*為虛擬阻抗額定值，g_Li為調整系數，為第二比例控制參數，為第二積分控制參數，w_i為權重系數，L_vi為待測發電節點的虛擬阻抗值。

4.如權利要求3所述的逆變器分布式控制方法，其特征在于，步驟S3中，所述待測發電節點的虛擬阻抗平均值計算公式如下：

其中，N為系統的發電節點總數，L_vi為待測發電節點的虛擬阻抗，w_i0。