[發(fā)明專利]一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010690712.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112086953A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿少博;李永麗;趙自剛;李濤;陳曉龍;任江波;常風(fēng)然;曹磊;劉海峰;朱俊棟;唐寶峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司;天津大學(xué);國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/08
• 分類號(hào): H02H9/08;H02J3/00
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 李晶

1.一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：根據(jù)含washout濾波器的下垂控制傳遞函數(shù)方程，構(gòu)建Bode圖和仿真對(duì)比，選取最優(yōu)參數(shù)，得到優(yōu)化后的參考電壓；

S2：基于傳統(tǒng)瞬時(shí)功率模型構(gòu)建含兩倍額定電流限幅的瞬時(shí)功率模型，并結(jié)合S1中得到優(yōu)化后的參考電壓生成相應(yīng)的網(wǎng)側(cè)參考電流；

S3：利用準(zhǔn)PR雙環(huán)控制器的無(wú)靜差跟蹤性能，外環(huán)使用準(zhǔn)PR雙環(huán)控制器控制實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)化后參考電壓進(jìn)行跟蹤；

由得到的網(wǎng)側(cè)參考電流得到濾波電感電流，并通過(guò)內(nèi)環(huán)采用改進(jìn)無(wú)源控制的控制率函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波電感電流的跟蹤，結(jié)合SPWM調(diào)制算法，對(duì)微網(wǎng)中的變換器進(jìn)行電壓、電流控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：所述根據(jù)含washout濾波器的下垂控制傳遞函數(shù)方程，構(gòu)建Bode圖和仿真對(duì)比，選取最優(yōu)參數(shù)，得到優(yōu)化后的參考電壓的方法為：

1)構(gòu)建含washout濾波器的下垂控制傳遞函數(shù)方程的Bode圖，利用控制變量法研究下垂因子、電壓和頻率因子對(duì)washout濾波器性能的影響；

2)利用仿真對(duì)比，驗(yàn)證上述理論分析的下垂因子、電壓和頻率因子對(duì)washout濾波器的影響，并選取最優(yōu)參數(shù)，得到優(yōu)化后的參考電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于，所述含washout濾波器的下垂控制傳遞函數(shù)方程為：

式中，m_p和m_q分別是有功下垂因子和無(wú)功下垂因子；P和Q是測(cè)量的平均有功功率和無(wú)功功率；P^*和Q^*是有功功率和無(wú)功功率的參考值；λ_p和λ_q分別為頻率因子和電壓因子；ω^*和u₀^*分別為參考角頻率和參考電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：所述的傳統(tǒng)瞬時(shí)功率模型為：

式中，u_oα⁺和u_oβ⁺是u_oα和u_oβ的正序分量；u_oα^－和u_oβ^－是u_oα和u_oβ的負(fù)序分量；i_oα⁺和i_oβ⁺是i_oα和i_oβ的正序分量；i_oα^－和i_oβ^－是i_oα和i_oβ的負(fù)序分量；k_p和k_q是有功功率因子和無(wú)功功率因子。其中，u_oα和u_oβ是濾波器輸出三相電壓在αβ坐標(biāo)系上的分量；i_oα和i_oβ是濾波器輸出三相電流在αβ坐標(biāo)系上的分量。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：當(dāng)k_p＝k_q＝0時(shí)，只考慮正序分量，其表達(dá)式為：

式中，i_oα和i_oβ是濾波器輸出三相電流在αβ坐標(biāo)系上的分量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：所述構(gòu)建含兩倍額定電流限幅的瞬時(shí)功率模型，用于保證當(dāng)發(fā)生兩相接地故障和三相接地故障時(shí)故障電流不超過(guò)兩倍額定電流。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)于交流微網(wǎng)中接地故障的限流方法，其特征在于：所述改進(jìn)無(wú)源控制的控制率函數(shù)為：

式中：△L_f為期望擾動(dòng)電感值；△R_f為期望擾動(dòng)電阻值；i_Ldref和i_Lqref為d、q軸的參考電感電流；i_Ld和i_Lq為d、q軸測(cè)量電感電流；L_f為濾波電感，R_f為濾波電阻；r_a1和r_a2為無(wú)源阻尼系數(shù)；U_d和U_q為逆變器輸出三相電壓在d、q軸的分量；u_od和u_oq是濾波器輸出三相電壓在d、q坐標(biāo)系上的分量。