[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

一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，包括步驟：)建立微電網并網逆變器輸出有功、無功功率數學模型；對逆變器輸出有功、無功功率數學模型進行化簡；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；將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，通過自動調節下垂系數來減少功率分配偏差；將動態下垂系數m_i、n_i替換傳統下垂系數m、n，得到的新型動態下垂控制方程；將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。本發明通過自動調節下垂系數來減少無功補償范圍，有效減少電壓調節偏差。

技術領域

本發明涉及一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，采用下垂無功動態系數來提高微電網并網逆變器無功-電壓下垂控制性能。

背景技術

在微電網并網逆變裝置控制系統中，大多采用PQ下垂控制和恒壓恒頻(V-f)控制。傳統下垂控制策略通過模擬傳統同步發電機的下垂特性，對逆變裝置輸出有功-頻率、無功-電壓進行獨立解耦控制。但在微電網并網逆變器實際運行過程中，存在線路阻抗分布不均勻、輸出壓降非線性等問題，這就會導致微電網并網逆變器輸出功率存在分配偏差、母線電壓存在穩態偏差的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，具體采用下垂有功動態系數來提高微電網并網逆變器有功-頻率下垂控制性能，通過自動調節下垂系數來減少有功功率分配偏差；采用下垂無功動態系數來提高微電網并網逆變器無功-電壓下垂控制性能，通過自動調節下垂系數來減少無功補償范圍，有效減少電壓調節偏差。

本發明采取如下技術方案來實現的：

一種采用下垂動態系數的微電網并網逆變器控制方法，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。

本發明進一步的改進在于，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。

本發明進一步的改進在于，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：