[發(fā)明專利]孤島/并網(wǎng)雙模式下提升微電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011242669.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN112436545A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐劍平;王鵬程;王獻(xiàn)文;于佳正;王玲山;沈波;常青松;齊宏偉;蔡俊龍;陳敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能通榆團(tuán)結(jié)風(fēng)力發(fā)電有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02J3/24;H02M7/493
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種孤島/并網(wǎng)雙模式下提升微電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的控制方法，所述微電網(wǎng)包括：分布式電源、儲(chǔ)能單元、逆變器和交流負(fù)荷；分布式電源和儲(chǔ)能單元通過逆變器連接到交流母線，交流負(fù)荷與交流母線相連，公共大電網(wǎng)通過變壓器和并網(wǎng)開關(guān)與交流母線連接；其特征在于，

所述逆變器為電壓控制型逆變器，微電網(wǎng)的運(yùn)行過程中包括針對(duì)逆變器的控制：通過檢測(cè)逆變器的輸出電壓和輸出電流，計(jì)算逆變器輸出瞬時(shí)有功功率P_out和無功功率Q_out；對(duì)兩個(gè)功率參數(shù)進(jìn)行慣量下垂控制，使微電網(wǎng)在孤島模式下對(duì)系統(tǒng)頻率變化具有阻尼能力，在并網(wǎng)運(yùn)行模式下具有阻尼輸出功率振蕩能力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述慣量下垂控制是指，在有功-頻率下垂環(huán)節(jié)中加入超前滯后環(huán)節(jié)；經(jīng)過慣量下垂環(huán)節(jié)及電壓電流閉環(huán)得到逆變器調(diào)制波以用于對(duì)逆變器進(jìn)行控制，無功-電壓下垂環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)下垂控制相同；

逆變器輸出電壓參考角頻率ω_ref用于提供逆變器輸出電壓相位，d軸電壓參考值u_dref用于進(jìn)行電壓電流雙閉環(huán)控制，其計(jì)算公式為：

式中，ω₀為系統(tǒng)額定角頻率，U₀為系統(tǒng)額定電壓，K_p為有功-頻率下垂系數(shù)，K_q為無功-電壓下垂系數(shù)，T_a為超前環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)，T_d為滯后環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)，P₀為逆變器額定有功功率，Q₀為逆變器額定無功功率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)微電網(wǎng)從孤島運(yùn)行向并網(wǎng)運(yùn)行切換時(shí)，還包括針對(duì)并網(wǎng)開關(guān)的控制：

(1)檢測(cè)逆變器并網(wǎng)點(diǎn)電壓u_abc和公共電網(wǎng)電壓u_gabc，經(jīng)鎖相環(huán)得到二者電壓相位；然后經(jīng)過相位比較環(huán)節(jié)判斷逆變器和公共電網(wǎng)之間的電壓幅值差Δu及相位差Δω是否滿足預(yù)設(shè)的并網(wǎng)條件；

(2)若滿足并網(wǎng)條件則閉合并網(wǎng)開關(guān)，使微電網(wǎng)與公共電網(wǎng)并聯(lián)；若不滿足并網(wǎng)條件，則通過幅值相位同步單元產(chǎn)生幅值或相位調(diào)節(jié)量，將其加入到逆變器雙環(huán)控制中，對(duì)逆變器輸出電壓幅值或相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至滿足并網(wǎng)條件。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，若幅值差不滿足并網(wǎng)條件，則通過幅值相位同步單元產(chǎn)生電壓幅值調(diào)節(jié)信號(hào)m·Δu加入到逆變器參考值中；若相位差不滿足并網(wǎng)條件，則通過幅值相位同步單元產(chǎn)生電壓相位調(diào)節(jié)信號(hào)n·Δω加入到逆變器參考值中；

逆變器輸出電壓參考角頻率ω_ref用于提供逆變器輸出電壓相位，d軸電壓參考值u_dref用于進(jìn)行電壓電流雙閉環(huán)控制，其計(jì)算公式為：

式中，ω₀為系統(tǒng)額定角頻率，U₀為系統(tǒng)額定電壓，K_p為有功-頻率下垂系數(shù)，K_q為無功-電壓下垂系數(shù)，T_a為超前環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)，T_d為滯后環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)，P₀為逆變器額定有功功率，Q₀為逆變器額定無功功率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式電源是下述至少一種：光伏、風(fēng)電、水電、燃油發(fā)電機(jī)或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)。