[發明專利]一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法

有效

• 申請號: 202011255259.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112202204B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 李志鵬;王羚宇;葛英來;王小輝;薛磊;楊沛豪;郭霞;姜寧;李元釗;賀婷;寇水潮;何欣欣;耿如意;王妍
• 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;H02J3/50;G06F17/12;G06F17/15
• 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

1.一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功方程；

2)將步驟1)單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功方程進行簡化；

3)根據步驟2)單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功簡化方程，模擬同步發電機下垂外特性建立下垂無功補償控制方程；

4)建立母線電壓和阻抗引起的單個光伏電源點并網點電壓差表達式；

5)為了彌補步驟4)因為阻抗不同引起的電壓差，建立動態虛擬阻抗；

6)把步驟5)動態虛擬阻抗引入步驟4)電壓差表達式中，得到動態虛擬阻抗壓降；

7)以雙光伏電源點微網為研究對象，建立具有步驟4)動態虛擬阻抗的雙光伏電源點逆變器輸出電壓表達式；

8)將步驟4)電壓差表達式引入步驟7)雙光伏電源點逆變器輸出電壓表達式中，得到雙光伏電源點逆變器輸出壓差表達式；

9)根據光伏電源點1引入動態虛擬阻抗后壓差與光伏電源點2線路壓差相等，基準阻抗產生的壓降相等原則，聯立步驟6)動態虛擬阻抗壓降和步驟8)雙光伏電源點逆變器輸出壓差表達式，建立虛擬阻抗壓降與線路壓差功率函數表達式；

10)將步驟9)虛擬阻抗壓降與線路壓差功率函數表達式中用三角函數形式表達，得到虛擬阻抗三角函數式，并求解動態虛擬阻抗模值；

11)根據步驟10)動態虛擬阻抗模值和阻抗角建立動態虛擬阻抗，將動態虛擬阻抗補償電壓加入步驟3)下垂無功補償控制中，達到提高光伏微網無功分配精度的目的。

2.根據權利要求1所述的一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法，其特征在于，步驟1)建立單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功方程：

其中：P_i為光伏逆變器輸出有功功率；Q_i為光伏逆變器輸出無功功率；U_i為光伏逆變器輸出電壓；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所述的一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法，其特征在于，步驟2)的具體實現方法為：將步驟1)單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功方程進行簡化：這是因為光伏微網中，光伏電源等效輸電線路阻抗呈阻性即R_i＞＞X_i，R_i≈Z_i，X_i≈0，功角δ_i→0。

4.根據權利要求3所述的一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法，其特征在于，步驟3)的具體實現方法為：根據步驟2)單個光伏電源點逆變器輸出有功、無功簡化方程，模擬同步發電機下垂外特性建立下垂無功補償控制方程：U_i＝U₀-nQ_i，其中：U_i是被控逆變器輸出電壓幅值；U₀是空載輸出電壓幅值參考值；n是無功功率下垂系數；Q_i是負載分配的無功功率。

5.根據權利要求4所述的一種應用動態虛擬阻抗提高光伏微網無功分配精度的方法，其特征在于，步驟4)的具體實現方法為：建立母線電壓和阻抗引起的單個光伏電源點并網點電壓差表達式：其中：E₀為系統空載電壓幅值。