[发明专利]微电网联络线功率分层控制方法、系统、终端及介质

权利要求书

1.一种微电网联络线功率分层控制方法，其特征在于，包括：针对微电网，构建微电网联络线功率分层控制结构，所述微电网联络线功率分层控制结构包括两层控制层；其中：

第一层控制层为设备级分散控制层，用于对PCC电压的幅值和频率进行初步调节，同时实现所述微电网中各分布式电源输出功率的分配；

第二层控制层为系统级集中控制层，用于在第一层初步调节的基础上进一步调整PCC电压的幅值和相位，即通过通信网络将更新后的PCC电压幅值和相位的参考值发送至微电网中各台逆变器的本地控制器，进而实现微电网与主网之间特定的功率交换，实现对微电网联络线功率的控制和调节；

所述设备级分散控制层采用基于PCC电压滤波跟踪误差的分散组网控制策略，所述策略描述如下：

基于三相同步dq坐标系的PCC电压参考信号为：则PCC电压动态跟踪误差定义为：

其中，v_od和v_oq为PCC实际电压；V₀为PCC额定电压幅值；

滤波跟踪误差定义为：

其中，q为大于零的常数；

基于滤波跟踪误差的第k台逆变器的控制律为：

其中，q、α、k_s和ρ均为大于零的常数；i_kd和i_kq为逆变器输出电流；C_f为逆变器滤波电容容值之和，即m_k为每台逆变器功率分配系数，且

基于三相dq同步坐标系下的第k台逆变器出口电压表达式为：

其中，L_k和R_k分别为滤波电感和等效滤波电阻；v_kd和v_kq为逆变器滤波电容端电压；ω为逆变器额定角频率。

2.根据权利要求1所述的微电网联络线功率分层控制方法，其特征在于，所述微电网中，不同容量的分布式电源经由逆变器和线路阻抗并联于公共交流母线，并在各逆变器的控制器作用下共同维持PCC电压稳定。

3.根据权利要求1所述的微电网联络线功率分层控制方法，其特征在于，在含多并联组网分布式电源的微电网内部，各台分布式电源采集本地电压电流信息并通过所述设备级分散控制层的分散组网控制策略进行自治控制，保证公共交流母线电压精确跟踪输入参考电压，从而n台并联组网分布式电源运行共同维持PCC电压和频率稳定；而每台分布式电源则按照所设定的功率分配系数m_k按比例分配本地负荷消纳以及通过联络线外送的有功与无功功率。

4.根据权利要求1所述的微电网联络线功率分层控制方法，其特征在于，所述系统级集中控制层，基于所述设备级分散控制层对PCC电压的幅值和频率进行初步调节后使得所述微电网及其本地负荷对外表现出受控电压源的特性，仅调节PCC处和主网之间电压幅值差和相位差来实现微电网联络线功率调节；其中：

所述PCC处的电压表示为V∠δ，所述主网的电压表示为E∠0，所述微电网联络线的等效阻抗为Z∠θ，所述微电网联络线的等效电阻为R，等效电感为L，则所述微电网联络线上的电流为：

其中，δ为PCC处电压相位，θ为联络线等效阻抗角，Z为联络线等效阻抗值，V为PCC处电压幅值，E为主网电压幅值，j为虚数单位；

所述微电网联络线上所传输的视在功率S_g为：

其中，为的共轭值；

则所述微电网联络线的有功功率P_g和无功功率Q_g分别为：

设θ＝90°，Z＝ωL，同时满足sinδ≈δ，cosδ≈1，基于此，将式(7)表示为：

由式(8)可知，在所述主网的电压幅值E保持恒定时，所述微电网联络线的有功功率P_g正比于PCC处与主网的电压相位差δ，所述微电网联络线的无功功率Q_g正比于PCC处的电压幅值V；通过调整微电网PCC处的电压幅值和相位，分别实现对微电网和主网之间联络线的有功功率和无功功率的调节。