[发明专利]基于撑网逆变器的交流微电网协调控制方法

权利要求书

1.一种基于撑网逆变器的交流微电网协调控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)将多种分布式电源通过电压源撑网逆变器和电流源型撑网逆变器接入微电网，所述的撑网逆变器的控制器包含电压调节器、有功功率调节器、无功功率调节器、以及建立各分布式控制器之间的通信网络，所述的电压调节器、有功功率调节器和无功功率调节器分别具有扩散算法#1、扩散算法#2、扩散算法#3，根据本地和相邻节点的信息估算全局的平均值，实现电压/频率控制和功率分配；

2)测量本地的所有I个撑网逆变器中每个逆变器输出的有功功率p_i和无功功率q_i，选择任意一个逆变器的有功功率和无功功率并分别命名为p₀和q₀；则第i个撑网逆变器的标准有功功率p_normi和标准无功功率q_normi分别表示为：

式中，下标i表示第i个撑网逆变器；m_i和n_i分别是第i个撑网逆变器的有功功率比例常数和无功功率比例常数；故所有I个逆变器输出的有功功率分配比例有功功率分配比例和无功功率分配比例分别为：

式中，分别为第i个撑网逆变器的有功分配比例和无功分配比例；

3)每个撑网逆变器都包含有功功率调节器和无功功率调节器；将本地在k时刻测得的电压和标准功率作为采样值u_gi(k)、p_normi(k)和q_normi(k)，分别输入所述的扩散算法#1、扩散算法#2和扩散算法#3中进行计算：

①所述的电压调节器采用扩散算法#1估算全局的平均电压，即

式中，ψ_u,i(k)是节点i在时间k时的电压的中间变量；

②所述的无功功率调节器采用扩散算法#2按下式求标准无功功率的平均值：

式中，ψ_q,i(k)是节点i在时间k时标准无功功率的中间变量，根据估算出的标准无功功率，无功功率的估算值可表示为：

式中，n_i为无功功率的比例系数；

③所述的有功功率调节器采用扩散算法#3按下式对标准有功功率估算其平均值：

式中，ψ_p,i(k)是节点i在时间k时的标准无功功率的中间变量，

根据标准有功功率的平均值，有功功率的估算值可表示为：

式中，m_i为有功功率的比例系数；

4)所述的电流源型撑网逆变器，有功功率的估算值作为功率环的参考值，经功率环和电流环后，控制实际输出有功功率，实现有功功率按比例分配

5)所述的电压源撑网逆变器，根据估算的有功功率得到频率的微调量δω_i：

式中，c为有功增益，δω_i与额定频率ω^rated相加后得到参考频率

为微电网提供频率支撑，同时控制电压源型撑网逆变器的输出有功功率；

6)所述的无功功率调节器，根据所估算的无功功率一方面作为功率环的参考无功功率，控制电流源型撑网逆变器输出的无功功率按比例分配，另一方面经比例积分控制器得到电压的修正项δe_i：

式中，δe_i是无功功率偏差引起的电压修正项，s为拉普拉斯算子，g_{p_q}和g_{i_q}为比例积分控制器的比例系数和积分系数，b为无功增益；

7)所述的电压源型撑网逆变器，将所述的电压修正项δe_i与电压调节器输出的平均电压相加后得到参考电压

电压控制环和电流控制环则根据参考电压，实现逆变器的平均电压恢复，并根据电压修正项微调实际输出电压，控制逆变器的无功功率。