[發明專利]一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法

在審

• 申請號: 202011057253.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112234646A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 馮仰敏;薛磊;楊沛豪;韓毅;宋子琛;楊洋;常洋濤;薛菲
• 申請（專利權）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任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立微電網并網逆變器輸出有功、無功功率數學模型；

2)對步驟1)中逆變器輸出有功、無功功率數學模型進行化簡；

3)模擬同步發電機下垂特性來對微電網并網逆變器進行控制，建立傳統下垂控制方程；

4)將步驟3)傳統下垂控制方程中下垂系數m、n進行改進，引入動態下垂系數m_i、n_i，i＝1，2，3,...n，通過自動調節下垂系數來減少功率分配偏差；

5)將步驟4)動態下垂系數m_i、n_i替換步驟3)傳統下垂系數m、n，得到的新型動態下垂控制方程；

6)將步驟5)得到的新型動態下垂控制方程應用于微電網并網逆變器功率、電壓控制環節中，提高微電網并網逆變器控制系統功率分配精度、減少電壓調節偏差。

2.根據權利要求1所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟1)建立微電網并網逆變器輸出有功、無功功率數學模型：

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。

3.根據權利要求2所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟2)的具體實現方法為：根據多逆變器并聯低壓微電網中、線路阻抗呈阻性，即R_i＞＞X_i，R_i≈Z_i，X_i≈0，對步驟1)中逆變器輸出有功、無功功率數學模型進行化簡：

4.根據權利要求3所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟3)的具體實現方法為：模擬同步發電機下垂特性來對微電網并網逆變器進行控制，建立傳統下垂控制方程：

其中：ω是被控逆變器輸出電壓角頻率；U是被控逆變器輸出電壓幅值；ω₀是空載輸出電壓角頻率參考值；U₀是空載輸出電壓幅值參考值；m是有功功率下垂系數；n是無功功率下垂系數；P是負載分配的有功功率；Q是負載分配的無功功率。

5.根據權利要求4所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟4)的具體實現方法為：將步驟3)傳統下垂控制方程中下垂系數m、n進行改進，引入動態下垂系數m_i、n_i，

其中：ω_max、ω_min、U_max、U_min為輸出電壓角頻率和電壓幅值的閾值上限、下限；ΔP、ΔQ為當前輸出有功、無功功率與目標有功、無功功率的差值。

6.根據權利要求5所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟5)的具體實現方法為：將步驟4)動態下垂系數m_i、n_i替換步驟3)傳統下垂系數m、n，得到的新型動態下垂控制方程：

7.根據權利要求1所述的一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，其特征在于，步驟6)的具體實現方法為：將步驟5)得到的新型有功-頻率動態下垂控制方程應用于微電網并網逆變器功率控制環節，逆變器輸出功率變化率大幅減少，避免了功率分配誤差。