[發(fā)明專利]提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010785525.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111934347A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志鵬;楊沛豪;柴琦;寇水潮;郭霞
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明一種提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度的方法，包括步驟：1)建立多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型；2)對步驟1)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型進(jìn)行化簡；3)根據(jù)P?ω、Q?U下垂特性示意圖，得到傳統(tǒng)下垂控制方程；4)對步驟3)傳統(tǒng)下垂控制方程進(jìn)行改進(jìn)，引入新型自適應(yīng)下垂系數(shù)m_i、n_i，得到新型自適應(yīng)下垂控制方程；5)將步驟4)得到的新型自適應(yīng)下垂控制方程應(yīng)用于高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓控制環(huán)節(jié)中，提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度。本發(fā)明可以有效增加多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率分配精度；同時(shí)，自適應(yīng)下垂控制可以有效消除多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電壓偏差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率分配精度的方法，通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)下垂系數(shù)來增加功率和電壓分配精度。

背景技術(shù)

多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)是一種由分布式電源、分布式儲能裝置、逆變裝置、輸電線路及相關(guān)負(fù)荷組成的獨(dú)立可控系統(tǒng)，可運(yùn)行于并網(wǎng)和孤島模式。

在多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)逆變裝置控制系統(tǒng)中，大多采用PQ下垂控制和恒壓恒頻(V-f)控制。傳統(tǒng)下垂控制策略通過模擬傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的下垂特性，對逆變裝置輸出有功-頻率、無功-電壓進(jìn)行獨(dú)立解耦控制。但在多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中，存在線路阻抗分布不均勻、輸出壓降非線性等問題，這就會(huì)導(dǎo)致功率、電壓分配存在誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度的方法，具體應(yīng)用型自適應(yīng)下垂控制策略提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度，該方法是對多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)輸出功率建立數(shù)學(xué)模型，并對其進(jìn)行簡化。針對傳統(tǒng)多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)下垂控制進(jìn)行改進(jìn)，提出一種新型自適應(yīng)下垂系數(shù)在下垂控制中，并定義相關(guān)下垂控制曲線。

本發(fā)明采取如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度的方法，包括以下步驟：

1)建立多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型；

2)對步驟1)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型進(jìn)行化簡；

3)將步驟2)中逆變器輸出有功與輸出電壓角頻率建立下垂關(guān)系式、逆變器輸出無功功率與輸出電壓幅值建立下垂關(guān)系式，根據(jù)P-ω、Q-U下垂特性，得到傳統(tǒng)下垂控制方程；

4)對步驟3)傳統(tǒng)下垂控制方程進(jìn)行改進(jìn)，引入新型自適應(yīng)下垂系數(shù)m_i、n_i，得到新型自適應(yīng)下垂控制方程；

5)將步驟4)得到的新型自適應(yīng)下垂控制方程應(yīng)用于高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓控制環(huán)節(jié)中，提高多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)功率、電壓分配精度。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟1)建立多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型為：

其中：P_i為逆變器輸出有功功率；Q_i為逆變器輸出無功功率；U_i為逆變器輸出電壓；U₀為負(fù)載阻抗兩端電壓；δ_i為功角；Z_i＝R_i+JX_i為線路等效阻抗；R_i為線路電阻；X_i為線路感抗。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟2)的具體實(shí)現(xiàn)方法為：根據(jù)多逆變器并聯(lián)低壓微電網(wǎng)中、線路阻抗呈阻性R_i＞＞X_i，R_i≈Z_i，X_i≈0，對步驟1)中逆變器輸出有功、無功功率數(shù)學(xué)模型進(jìn)行化簡后的：