[發明專利]一種基于功率因數的微網無功調節控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010521632.8
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111864815B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 孫婷;陳清;田亞榮;王鵬;周晴;趙永彬
• 申請（專利權）人: 南京國電南自新能源工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/50
• 分類號: H02J3/50;H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

1.一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：包括，

根據PCC點采樣的三相電壓和三相電流，獲取有功電流分量和無功電流分量；

根據有功電流分量和無功電流分量，計算功率因數；

根據計算獲得的功率因數和給定的目標功率因數，計算功率因數誤差和功率因數誤差符號；

將功率因數誤差和功率因數誤差符號進行PI控制；

響應于實時監測的目標功率因數改變，根據有功電流分量、無功電流分量、目標功率因數和當前無功電流給定值，計算當前前饋無功電流，將當前前饋無功電流與PI控制的輸出進行疊加，對疊加后的結果進行限幅處理得到最終的無功電流給定值；

響應于實時監測的目標功率因數不變，則前饋無功電流保持不變，將前饋無功電流與PI控制的輸出進行疊加，對疊加后的結果進行限幅處理得到最終的無功電流給定值。

2.根據權利要求1所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：根據PCC點采樣的三相電壓和三相電流，計算有功電流分量和無功電流分量，具體過程為，

對三相電壓進行鎖相環控制，實時跟蹤三相電壓相角；

采用三相電壓相角對三相電流進行dq旋轉坐標變換，獲得d軸電流和q軸電流；

對d軸電流和q軸電流進行濾波，獲得有功電流分量和無功電流分量。

3.根據權利要求1所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：計算功率因數的公式為，

其中，cos(θ)為功率因數，i_{d_PCC}、i_{q_PCC}分別為有功電流分量和無功電流分量，sign(·)為符號判定函數，響應于i_{q_PCC}小于預設的電流滯環寬度最小值，sign(i_{q_PCC})由+1變-1，響應于i_{q_PCC}大于預設的電流滯環寬度最大值，sign(i_{q_PCC})由-1變+1。

4.根據權利要求1所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：計算功率因數誤差的公式為：PF_{_Ref}-cos(θ)；計算功率因數誤差符號的公式為：sign(PF_{_Ref}cos(θ))；其中，sign(·)為符號判定函數，cos(θ)為功率因數，PF_{_Ref}為目標功率因數。

5.根據權利要求1所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：根據有功電流分量、無功電流分量、目標功率因數和當前無功電流給定值，計算基于目標功率因數控制的前饋無功電流，具體過程為，

根據有功電流分量、無功電流分量和目標功率因數，計算無功電流的增量需求；

利用變比系數對增量需求進行無功調節裝置側折算；

將折算后的增量需求與當前無功電流給定值相加，得到基于目標功率因數控制的前饋無功電流。

6.根據權利要求5所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：計算無功電流的增量需求公式為，

ΔI＝abs(i_{d_PCC})×tan(acos(PF_{_Ref}))-i_{q_PCC}

其中，ΔI為無功電流的增量需求，i_{d_PCC}、i_{q_PCC}分別為有功電流分量和無功電流分量，PF_{_Ref}為目標功率因數。

7.根據權利要求5所述的一種基于功率因數的微網無功調節控制方法，其特征在于：響應于無功調節裝置配置在低壓側，變比系數等于微網與大電網連接變壓器高壓側與低壓側的額定變比；響應于無功調節裝置配置在高壓側，變比系數為1。