[發明專利]基于自適應主從協調的低壓微電網運行控制方法

在審

• 申請號: 202210052765.4
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN115001007A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 孫國慶;代東旭;張鑫浩
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司本溪供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/28
• 代理公司: 沈陽天贏專利代理有限公司 21251
• 代理人: 李榮新

本發明基于自適應主從協調的低壓微電網運行控制方法，屬于微電網技術領域；本發明依據低壓微電網的實際運行狀態，由一個或多個微電源作為主控單元，采用自適應P?V下垂控制策略，為低壓微電網提供頻率和電壓的支持；其余微電源作為從控單元，采用PQ控制策略，為低壓微電網提供無功功率和有功功率，能夠保障微電網穩定運行；而自適應P?V下垂控制當負荷變化時，微電源輸出功率會發生變化，根據功率變化調整自適應下垂系數，實現電壓無靜差、頻率無靜差調節，進一步提高了低壓微電網運行的穩定性。

技術領域

本發明屬于微電網技術領域，具體涉及一種基于自適應主從協調的低壓微電網運行控制方法。

背景技術

低壓微電網是一個集發電、輸電、配電等為一體的微型網絡，由分布式電源、負荷等構成。目前低壓微電網運行控制方法采用下垂控制，但是下垂控制是一種有差調節，沒有考慮電壓和頻率的恢復問題，也沒有考慮負荷的變化對低壓微電網電壓和頻率的影響，因此低壓微電網運行穩定性差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出基于自適應主從協調的低壓微電網運行控制方法，根據低壓微電網的負荷需求，將微電源逆變器分為主控單元和從控單元；

當低壓微電網工作在孤島模式時，采用主從協調控制策略控制發電；所述主控單元采用自適應P-V下垂控制策略對微電源逆變器輸出的有功功率和無功功率分別進行控制分配，獲取穩定的電壓和頻率；所述從控單元采用PQ控制策略控制微電源逆變器的有功功率和無功功率恒定輸出；

當低壓微電網工作在并網模式時，主控單元和從控單元均采用PQ控制策略控制微電源逆變器的有功功率和無功功率恒定輸出。

所述的采用自適應P-V下垂控制策略對微電源逆變器輸出的有功功率和無功功率分別進行控制，包括以下步驟：

步驟1、基于頻率無靜差下垂控制確定自適應無功-頻率(q-f)下垂系數，基于電壓幅值小偏移量下垂控制確定自適應有功-電壓(p-v)下垂系數；

步驟2、根據自適應無功-頻率(q-f)下垂系數和自適應有功-電壓(p-v)下垂系數，構建自適應P-V下垂控制模型。

所述的自適應無功-頻率(q-f)下垂系數公式如下：

其中，kq^1'表示自適應無功-頻率(q-f)下垂系數，f_n表示微電源逆變器輸出的額定頻率，f₀表示初始時刻微電源逆變器空載時輸出的頻率，f表示微電源逆變器輸出的頻率，表示微電源逆變器在t-t₀時刻輸出的無功功率，Q表示微電源逆變器輸出的無功功率。

所述的自適應有功-電壓(p-v)下垂系數公式如下：

其中，kp^1'表示自適應有功-電壓(p-v)下垂系數，U₀表示初始時刻微電源逆變器空載時輸出的電壓，U_n表示微電源逆變器輸出的額定電壓，表示微電源逆變器在t-t₀時刻輸出的有功功率，U表示微電源逆變器輸出的電壓，P表示微電源逆變器輸出的有功功率。

所述的構建自適應P-V下垂控制模型如下：

微電源逆變器輸出的有功功率和無功功率分別為：