[发明专利]一种孤岛微电网自适应功率均分和电压恢复控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网控制领域，尤其是一种孤岛微电网无通讯的自适应功率均分和 电压恢复控制方法。

背景技术

近年来，微电网以其微型、清洁、友好、自治、即插即用等特点获得广泛的关注，它 是分布式发电单元、负荷、储能装置等的有机结合，既可以与公共电网并网连接——并网运 行模式，也可以脱网运行——孤岛运行模式，形成了环境友好型发电方式。

其中，孤岛微电网中各分布式发电单元的功率均分对于保证其可靠、安全、长期稳 定运行十分重要，传统下垂控制以其无互联线的优势在微电网中获得广泛应用。但是，在孤 岛微电网中，传统下垂控制逆变器输出功率根据线路阻抗大小分配，不能自适应调节有功 功率的均衡；由于频率为全局变量，受频率控制的无功功率平均分配。因此，传统下垂控制 虽然具有较好冗余性、无通讯、可扩展、即插即用等优势，但也存在功率不均分、电压偏移额 定值等缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种无通讯、控制简便的孤岛微电网自适应功率均分和电压 恢复控制方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述微电网包括若干逆变器、负 载、公共连接点，微电网母线与380V电网相连接，每个逆变器上设有电压传感器和电流传感 器，所述控制方法的步骤如下：

步骤1，应用于分布式逆变器并联系统，各个逆变器通过电压传感器和电流传感器 获得自身的输出电压和输出电流，计算出该逆变器的输出有功功率和无功功率，在经过低 通滤波器获得平均有功功率和平均无功功率。

步骤2，利用采样周期控制方法，逆变器采用无通讯的改进电压下垂控制和传统频 率下垂控制实现无通讯的功率均分：En+1=En+ΔEn=En-KP·Pnf=fref+KQ·Q]]>(n＝0,1,2,……)，各逆变 器分配相同的电压下垂系数K_P和频率下垂系数K_Q，E_n+1和f合成电压闭环的电压给定；

式中，E_n+1为第n+1采样周期参考电压的幅值；E_n表示第n个采样周期下垂控制电压 幅值参考值；ΔE_n为因下垂控制第n个采样周期电压下垂量；K_P为电压下垂系数；P_n表示第n 个采样周期逆变器输出有功功率；

f为第n+1采样周期参考电压的频率；f_ref为参考频率；K_Q表示频率下垂系数；Q表示 第n+1采样周期的无功功率。

步骤3，在改进电压下垂控制中加入电压恢复，本地脉冲高电平时，各逆变器电压 幅值参考根据输出无功功率进行相同程度的电压补偿，实现电压恢复；本地脉冲低电平时， 下垂控制电压幅值参考根据输出有功功率进行不同程度的电压下垂，实现功率均分；利用 本地脉冲实现功率均分和电压恢复的协调控制，同时实现功率均分和电压恢复。