[发明专利]一种微电网频率电压功率协同补偿方法

权利要求书

1.一种微电网频率电压功率协同补偿方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、采集PCC点电流，在αβ坐标下，对采集的电流信号进行正负序分解，将分解后获得的正序电流输入至虚拟阻抗环，获得虚拟电压值；

步骤二、采集PCC点电压，在αβ坐标下，对采集的电压信号进行正负序分解，计算电压不平衡补偿参考值UCR_αβ；

步骤三、利用PCC点的电流和逆变器输出电压，在αβ坐标下，计算逆变器输出的有功功率和无功功率，并采用低通滤波器对有功功率和无功功率进行低通滤波后进行下垂控制环控制，获得微电网的电压幅值E和频率ω；

步骤四、采用动态一致性算法对全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值第h个分布式电源电压幅值的全局一致值和第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值进行计算，通过与全局微电网的频率、电压幅值和无功功率的正序分量参考值比较，获得频率补偿量△ω_h，电压补偿量△E_h和无功功率补偿量正序分量

步骤五、将无功功率补偿量加入电压补偿量△E_h，获得电压幅值的补偿量；

步骤六、利用频率补偿量△ω_h对步骤三获得的频率ω进行补偿，利用步骤五获得的电压幅值的补偿量对步骤三获得的电压E进行补偿；并对补偿后的频率和电压求电压幅值的瞬时值Esin(ωt)；

步骤七、将步骤六获得电压幅值的瞬时值Esin(ωt)与步骤二获得的电压不平衡补偿参考值UCR_αβ求和，获得电压和信号并将电压和信号同时与虚拟电压值和逆变器输出电压值做差后输入至电压控制环，获得逆变器补偿量的电流参考值；

步骤八、将步骤七获得的逆变器补偿量的电流参考值与逆变器输出电流值做差后输入至电流环，获得逆变器控制信号；

步骤九、在abc坐标下对步骤八获得的逆变器控制信号进行脉冲宽度调制，将调制后的逆变器控制信号输入至逆变器，实现对微电网频率电压功率协同补偿。

2.根据权利要求1所述一种微电网频率电压功率协同补偿方法，其特征在于，步骤一所述的虚拟阻抗环的公式为：

式中，v_vα为虚拟阻抗环的输出电压的α分量，v_vβ为虚拟阻抗环的输出电压的β分量；R_v为虚拟阻抗环的虚拟电阻，L_v为虚拟阻抗环的虚拟电感；为αβ坐标下PCC点电流α分量的正序分量，为αβ坐标下PCC点电流β分量的正序分量。

3.根据权利要求1或2所述一种微电网频率电压功率协同补偿方法，其特征在于，步骤二中计算电压不平衡补偿参考值UCR_αβ的具体方法为：

首先检测出PCC的电压v_pabc，进行abc坐标系到αβ坐标系转换后，进行电压的正负序分解，采用二阶低通滤波器获分别对PCC点电压的正负序分量进行低通滤波；

利用公式：

计算电压不平衡因子VUF，式中，为PCC点电压在αβ坐标下的正序分量，为PCC点电压在αβ坐标下的负序分量；LPF为二阶低通滤波器；

再利用公式：

计算电压不平衡补偿参考UCR_αβ，VUF^*为电压不平衡因子的参考值，PI为比例积分控制器。

4.根据权利要求1或2所述一种微电网频率电压功率协同补偿方法，其特征在于，步骤三获得电压幅值E和频率ω的具体公式为：

式中，E₀为额定电压幅值，ω₀为额定角频率，P有功功率，Q为无功功率；m、m'分别为有功功率的下垂控制系数和无功功率的下垂控制系数；

基于瞬时功率理论，计算包含直流和交流分量的有功功率和无功功率的瞬时值，直流分量采用一阶低通滤波器获得；

式中，s为拉普拉斯变量；ω_c为截止频率；v_oα为逆变器输出电压的α分量，v_oβ为逆变器输出电压的β分量，i_oα为PCC点的电流的α分量，i_oβ为PCC点的电流的β分量。