[發明專利]一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法

有效

• 申請號: 202011242102.6
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112421690B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 馮仰敏;楊沛豪;趙勇;李立勛;楊洋;常洋濤
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;H02J3/32;H02J1/10;H02J1/14;H02J5/00
• 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

1.一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過N個交流側電壓幅值和頻率參考值，得到交流微網下垂方程；

2)根據步驟1)交流微網下垂方程得到交流微網無功下垂系數、有功下垂系數表達式；

3)根據交流微網端口特性與各個交流端口下垂特性相關特性，在步驟2)交流微網無功下垂系數、有功下垂系數基礎上，得到交流微網多端口單元下垂特性下的無功下垂系數、有功下垂系數；

4)將步驟3)得到交流微網多端口單元下垂特性下的無功下垂系數、有功下垂系數引入步驟1)交流微網下垂方程中，得到交流微網端口特性方程；

5)根據直流微網只有有功功率輸出，考慮電壓與功率的特性，得到直流微網下垂特性方程；

6)根據步驟5)直流微網下垂特性方程得到直流微網下垂系數表達式；

7)根據直流微網端口特性與各個直流端口下垂特性相關，在步驟6)流微網下垂系數基礎上，得到直流微網側多端口單元下垂特性下的下垂系數；

8)將步驟7)得到的直流微網側多端口單元下垂特性下的下垂系數引入步驟5)直流微網下垂方程中，得到直流微網端口特性方程；

9)根據步驟4)交流微網端口特性方程和步驟8)直流微網端口特性方程中的電壓下垂控制方程，對交、直流母線采用電壓歸一化方法，得到交流側電壓幅值和直流側電壓表達式；

10)結合步驟4)交流微網端口特性方程、步驟8)直流微網端口特性方程，和步驟9)交流側電壓幅值和直流側電壓表達式，得到交直流混合微網換流器功率傳輸方程；

11)為了進一步消除混合微網換流器功率調節過程中的跟蹤誤差，實現混合微網換流器無靜差調節，對步驟10)換流器輸出功率進行PI調節，通過采用PI控制器，使得功率差值趨近于0，實現無靜差跟蹤消除誤差，提高混合微網運行穩定性能。

2.根據權利要求1所述的一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，步驟1)的具體實現方法為：通過N個交流側電壓幅值和頻率參考值，得到交流微網下垂方程：

其中：U為端口電壓幅值和f為端口電壓頻率；U_max、f_max為交流側電壓幅值與頻率的最大值，K_n、K_m為無功下垂系數、有功下垂系數。

3.根據權利要求2所述的一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，步驟2)的具體實現方法為：根據步驟1)交流微網下垂方程得到交流微網無功下垂系數、有功下垂系數表達式：

4.根據權利要求3所述的一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，步驟3)的具體實現方法為：根據交流微網端口特性與各個交流端口下垂特性相關特性，在步驟2)交流微網無功下垂系數、有功下垂系數基礎上，得到交流微網多端口單元下垂特性下的無功下垂系數、有功下垂系數：

其中：U_i表示第i個交流端口輸出電壓幅值；Q_aci表示第i個交流端口輸出無功功率；f_i表示第i個交流端口輸出電壓頻率；P_aci表示第i個交流端口輸出有功功率。

5.根據權利要求4所述的一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，步驟4)的具體實現方法為：將步驟3)得到交流微網多端口單元下垂特性下的無功下垂系數、有功下垂系數引入步驟1)交流微網下垂方程中，得到交流微網端口特性方程：根據交流微網端口特性方程可知：通過交直流混合微網互聯變換器交流側的端口電壓幅值U與頻率f，即可實現控制交流側的輸出功率大小。

6.根據權利要求5所述的一種提高混合微網運行穩定的下垂控制方法，其特征在于，步驟5)的具體實現方法為：考慮電壓與功率的特性，得到直流微網下垂特性方程：V＝V_max-K_dP_dc；其中：V_max為直流母線最大值，K_d為直流微網下垂系數。