[发明专利]一种微电网电能质量分布式协调治理方法

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，尤其涉及一种微电网电能质量分布式协调治理方法。

背景技术

微电网(Microgrid，MG)作为分布式电源(Distributed Generators，DGs)的有效载体，主要是由多种可再生能源、储能装置、本地负荷以及监控保护装置组成。微电网技术的发展，为就地消纳可再生能源提供了有效的途径，将多种分布式电源、储能等结合在一起形成一个小型的发配电系统，可运行于并网和孤岛两种模式，大大的提高了可再生能源的利用率和供电可靠性，是发挥可再生能源效益的最有效方式。

在由三相逆变型微源构成的微电网中，当公共耦合点(Point of Common Coupling，PCC)上连接三相不平衡负载时，将会导致微电网支撑电压出现三相不平衡，致使微电网系统的稳定性和可靠性降低。当微电网PCC点电压存在严重不平衡时，甚至会影响感应电机、电力电子变换装置等的正常工作。国际电工委员会(IEC)规定电力系统中，PCC点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不超过4％；且接于公共母线上的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1.3％。因此，微电网电压不平衡补偿极其重要。此外，除不平衡负载外，非线性负载引起的谐波问题给微电网的电能质量治理带来了巨大挑战。

为了解决上述非线性不平衡负载给微电网系统正常运行带来的电能质量问题，现有电压不平衡补偿主要是通过串联电能质量调节器，向线路注入负序电压来实现。而采用上述方法虽然能够提高微电网PCC点的电能质量，但分布式电源的输出电压会产生严重的畸变，且无法对PCC点电流谐波进行有效治理。因此，既能实现公共耦合点电压不平衡补偿，同时兼顾分布式电源的输出电压质量，将是一种非常有意义的解决方法。

目前，现有技术中与本发明申请相关的内容主要有：中国专利文献CN104836258公开了一种兼具电压不平衡补偿和谐波抑制的微电网多逆变器控制方法。该方法通过集中控制器对公共母线电压进行采集并计算其不平衡因数向量以及特征次谐波分量正负序补偿参考向量，进而产生电压调节参考向量，通过逆变器电压电流控制实现公共母线电压不平衡补偿和谐波抑制。但是，当微电网PCC点电压严重不平衡时，该方法对DG的补偿能力要求较高，当对PCC点电压进行补偿后，DG端的电压质量较低。中国专利文献CN103715704A公开了一种微电网公共母线电压不平衡抑制方法，该方法对微电网公共母线负序电压直接补偿，然而，当微电网连接有非线性不平衡负载时会产生大量的谐波，该方法对谐波不能够很好的抑制，所以该方法不适用于同时接有三相不平衡负载和非线性负载的微电网系统。中国专利文献CN103368191B公开了一种微电网多逆变器并联电压不平衡补偿方法。该方法包括功率下垂控制、电压电流环以及不平衡补偿环三部分，能够实现各DG间的有功、无功精确分配。然而，该方法不能够直接表达公共母线上的运行环境，因此，该方法还需要进一步改进和完善。此外，该方法并没有考虑微电网系统连接非线性负载时产生的谐波问题。

综上所述，现有技术中并没有彻底解决兼顾微电网公共耦合点电压不平衡补偿及逆变器输出电压质量的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对PCC点电压补偿的同时，保证逆变器输出电压具有较高电压质量的微电网电能质量分布式协调治理方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种微电网电能质量分布式协调治理方法，包括以下步骤：

一种微电网电能质量分布式协调治理方法，其特征在于：包括多逆变型分布式电源并联的孤岛微电网系统，所述多逆变型分布式电源并联的孤岛微电网系统包括若干个分布式发电单元、有源电力滤波器APF、分布式二次控制器、采样计算模块、DG母线、公共耦合点PCC、非线性不平衡负载、线性负载；所述若干分布式发电单元之间并联连接，所述若干分布式发电单元通过馈线连接所述DG母线，所述APF、所述采样计算模块、所述非线性不平衡负载及所述线性负载连接在所述DG母线与所述公共耦合点PCC之间，所述分布式二次控制器与所述采样计算模块连接，所述分布式发电单元包括依次连接的直流微源、三相全桥逆变电路、LC滤波电路、馈线，所述分布式发电单元还包括本地控制器、驱动保护模块，所述LC滤波电路与所述本地控制器连接；

所述采样计算模块对所述PCC点电压进行采样处理和计算，并将输出量通过低带宽通信传输至所述分布式二次控制器中，所述分布式二次控制器将产生的补偿参考值传送至所述本地控制器中，所述本地控制器输出量通过驱动保护模块驱动所述三相全桥逆变电路中的功率管的开通与关断，具体步骤包括：