[发明专利]基于微电网群剩余无功容量的非对称电压主动支撑方法

说明书

本发明属于微电网运行控制技术领域，具体涉及一种基于微电网群剩余无功容量的非对称电压主动支撑方法，包括对微电网群剩余容量的无功支撑量计算和计及非对称故障下的主动电压控制；所述微电网群剩余容量的无功支撑量计算根据群内微电网各自的剩余无功容量，自适应计算各自的无功‑电压下垂系数，并通过微电网群并网点正序电压获得该电压态势下的无功支撑量；所述计及非对称故障下的主动电压控制根据不同控制目标计算无功支撑量对应的正负序电流参考值，并通过双电流环控制实现无功支撑量的快速输出。该方法充分发挥了微电网群的功率支撑能力，提高运行的经济性，增强系统电压稳定性的同时提高新能源的消纳能力。

技术领域

本发明属于微电网运行控制技术领域，具体涉及一种基于微电网群剩余无功容量的非对称电压主动支撑方法。

背景技术

微电网中的分布式电源大多通过并网逆变器接入，并网逆变器作为分布式电源的接口，其控制方法决定了系统的电能质量。传统并网逆变器采用有功控制方法，有功功率为分布式发电最大输出功率，无功输出满足并网点功率因数，为系统提供功率支撑。当电网出现故障时，为了实现故障下电网电压的主动支撑，国内外的专家学者进行了相关研究，提出了基于分布式电源或微电网的协同控制策略实现对电压的支撑。然而，单个微电网可以提供有限的功率支撑容量，供电可靠性较弱。当发生分布式电源脱网或电网发生不对称故障时，就会导致电网电压的跌落，因此单个微电网的供电容量有限，所以对电网电压的支撑效果不明显，无法抬高电压实现有效支撑。

微电网群由电网中的多个微电网组成，由微电网群进行无功电压支撑时需要考虑不同微电网的支撑能力，且各微电网的无功支撑量需要与其支撑能力成正比。但是微电网群各并网点不可避免的存在电压偏差，因此需增加其余控制环节来提高微网功率分配精度。传统的调节方法主要有集中式方法和分散式方法，集中式方法采用集中控制器采集微电网群的信息，进行计算处理，再下发无功支撑指令。该方法虽实现简单，但是通信网络负担重，且过于依赖集中控制器，可靠性低、实时性差。分散式方法利用本地信息调节，由于不需通信网络，成本较低、实时性好，但由于本地信息的局域性，不能实现精确的功率分配。

申请号为201310007059.9的发明专利公开了一种用于微电网群的多元复合储能容量配置方法，其方案主要为：计算任意一段时间范围内子微网中风力发电和光伏发电的发电量和负荷数据；计算子微网中的风机发电输出功率；确定子微网中光伏发电输出功率；计算子微网中发电与负荷之间供需不平衡功率；计算子微网从时刻tj开始离网运行至T1-T3时间所累计的不平衡能量；计算故障状态下子微网从tj+T1-T3时刻开始继续稳定运行至时间T3，需要储能备用的最小放电能量；计算需要储能提供的最小放电能量；计算储能吸收的最小充电能量；计算需要储能提供的最小容量；计算计算子微网中能量型储能最小的额定容量；计算各个子微网中负荷的最大功率需求；计算子微网中功率型储能的额定功率；根据各个子微网的储能容量配置，再对微网群的主储能容量进行配置，该配置方法估算笼统，储能类型单一，对于实际应用来说，不具有指导性。

公开号为CN112134306B的发明专利公开了一种提高三相电压支撑型并网逆变器高频稳定性的控制方法，方法步骤包括：检测电感电流iLx和电网电流igx，进行坐标变换，并经过电感电流反馈函数Gi和电网电流前馈函数Gf得到反馈信号iLmf和前馈信号igmf；检测电容电压vox并进行坐标变换得到电压信号vom；功率同步控制器根据有功功率P、无功功率Q及其指令，计算得到输出电压控制器指令vom_ref；根据vom和vom_ref，计算得到误差信号e1m；控制器对e1m进行闭环处理，得到电感电流反馈信号iLmf的指令iLmf_ref和误差信号；利用e2m，生成逆变桥开关管的PWM控制信号。

从以上公开的现有技术可以看出，发生分布式电源脱网或电网发生不对称故障时并网支撑问题，并没有人注意和重视，但是此时会导致电网电压的跌落，因单个微电网的供电容量有限，所以对电网电压的支撑效果不明显，无法抬高电压实现有效支撑，因此，为了充分挖掘微电网群的主动支撑能力，提出考虑微电网群剩余无功容量的非对称电压主动支撑方法意义重大。

发明内容