The invention discloses a micro grid decentralized control strategy model based on improved droop control, which is used to solve the control problem of large-scale access to the distributed power supply network. The structure model of the control system is established according to the droop control principle, and the control mode is analyzed. Then, by the park transformation on the acquisition of output voltage and current is calculated after the DQ decomposition of active and reactive power output, and then set the active and reactive power reference value, according to the characteristics of distributed power droop for reference voltage and frequency of the corresponding rate value, and then by the link voltage the calculated voltage synthesis synthesis, then after the DQ decomposition by voltage and current double loop control system of the proportional integral control, PI adjusting generated PWM wave pulse width modulation inverter. The invention can effectively control the new energy equipment in the micro grid, and has the characteristics of automatic control and convenient realization.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新能源并网及控制
，涉及一种基于改进下垂控制的微电网分散型控制策略模型。技术背景随着世界各国对微电网的关注，在分布式电源(DG)迅速发展的推动之下，对于微电网的研究正不断增加。分布式电源通常需经过逆变器接入微电网，为了使微电网能够保持良好的静态及动态性能，需要对分布式电源的逆变接口采用相应的控制方式，根据其P-f，Q-V的下垂特性，常用的控制方式有PQ控制，V/f控制及Droop控制。微电网是由小型分布式电源，储能系统和负荷组成的有机整体，并且拥有并网运行和孤岛运行两种运行模式，是国内外目前研究的重点，但无论是采用并网运行模式或是孤岛运行模式，都需要通过对微网中的各个分布式电源施加一定的控制策略，这样才能保持电压和频率在允许的变化范围之内，维持整个系统的稳定运行。微网中对分布式电源的控制策略应用最多的主要是主从控制和分散控制策略。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于优化对微电网中的分布式电源的控制方式，同时优化过程中考虑了随机因素的影响，采用改进的下垂控制对微电网中的DG采用分散型控制策略，达到减少系统内环流，提供效率的作用。技术方案：本专利技术采用以下技术方案：一种基于改进下垂控制的微电网分散型控制策略模型，包括以下步骤：步骤1)首先根据下垂控制原理建立了其控制系统结构模型，分析其控制方式；步骤2)建立三相逆变器主电路模型，并对采集输出电压和电流进行dq分解后计算出其输出的有功和无功功率；步骤3)将上一步骤结果与有功和无功功率的参考值进行比较，根据DG改进下垂特性计算出的参考电压及频率值；步骤4)然后由电压合成环节计算...
【技术保护点】
一种基于改进下垂控制的微电网分散型控制策略模型，其特征在于包括以下步骤：步骤1)首先根据下垂控制原理建立了其控制系统结构模型，分析其控制方式；步骤2)建立三相逆变器主电路模型，并对采集输出电压和电流进行dq分解后计算出其输出的有功和无功功率；步骤3)将上一步骤结果与有功和无功功率的参考值进行比较，根据DG改进下垂特性计算出的参考电压及频率值；步骤4)然后由电压合成环节计算出合成电压，最后再经dq分解后由电压电流双环控制系统对其进行PI调节最终生成控制逆变器的PWM波形。
【技术特征摘要】
1.一种基于改进下垂控制的微电网分散型控制策略模型，其特征在于包括以下步骤：步骤1)首先根据下垂控制原理建立了其控制系统结构模型，分析其控制方式；步骤2)建立三相逆变器主电路模型，并对采集输出电压和电流进行dq分解后计算出其输出的有功和无功功率；步骤3)将上一步骤结果与有功和无功功率的参考值进行比较，根据DG改进下垂特性计算出的参考电压及频率值；步骤4)然后由电压合成环节计算出合成电压，最后再经dq分解后由电压电流双环控制系统对其进行PI调节最终生成控制逆变器的PWM波形。2.根据权利要求1所述的基于改进下垂控制的微电网分散型控制策略模型，其特征在于：所述步骤1)中下垂控制原理：在逆变器并联系统中，使用下垂控制来实现逆变器无互联线并联控制；下垂控制主要有两种形式：一种是采用f-P、V-Q下垂控制，通过测量分布式电源输出的电压幅值和频率来计算相应的参考有功和无功功率，另一种是与传统发电机相似的P-f、Q-V下垂控制；传统的下垂控制适用于感性系统，当系统呈阻性时，还需要采用一些控制措施来对下垂控制进行改善，现通常采用虚拟阻抗技术来改变逆变器的等效输出阻抗，或改进其功率耦合等；功率传输公式如下：P=E1[R(E1-E2cosδ)+E2Xsinδ]R2+X2P=E1[X(E1-E2cosδ)+E2Rsinδ]R2+X2---(1)]]>一般功角差δ都很小，因此cosδ≈1，sinδ≈0，若系统中X＞＞R，则上式可以化简为：P=E1E2XsinδQ=E1(E1-E2)X---(2)]]>由上式可以看出，如果系统线路呈感性，则系统输出的有功功率P主要和输出电压的相位，而无功功率主要和两端电压差有关，对于分布式电源来说，在实际中通常通过调节逆变器输出频率的方式来改变，即P-f和Q-V下垂控制的基本原理；假设分布式电源初始时刻输出的有功功率与无功功率输出分别为Pn、Qn，其与大电网相连交流母线处的电压与频率分别为Un、fn；根据系统P-f和Q-V的下垂特性可知，微电网内有功负荷的增加会造成系统频率的下降，而无功负荷的增加则会造成电压的下降；反之，如果微电网内有功负荷与无功负荷突然减小，则会造成频率和电压分别升高；下垂控制的作用就是利用DG的下垂特性计算其频率和电压的参考值，然后对其输出的有功和无功功率进行解耦控制，对系统的有功和无功功率进行合理的分配，通过不断调节，从而使系统内环流最小。3.根据权利要求1所述的基于下垂控制的微电网分散型控制策略模型，其特征在于：所述步骤2)可以得到三相逆变器主电路模型。令Udc为直流母线电压，逆变器采用功率开关管IGBT，Labc为滤波电感，Cabc为输出滤波电容，rs为开关管损耗和滤波电感等效电阻之和，ua，ub，uc分别为逆变器的三相交流输出电压，ia，ib，ic为流过滤波电感的电流，ioa，iob，ioc分别为逆变器的三相输出电流，uN为电容中性点与直流母线零点之间的电压，ZLa，ZLb，ZLc分别为三相线路阻抗，逆变器负载为三相对称负载；采用开关函数描述的逆变器的一般数学模型如下：采用基尔霍夫电压定律建立三相逆变器回路方程：Ldiadt+rsia+ua+uN=UdcSALdibdt+rsib+ub+uN=UdcSBLdicdt+rsic+uc+uN=UdcSC---(3)]]>考虑到三相对称系统，则：ua+ub+uc=0ia+ib+ic=0---(4)]]>联立可得uN=Udc3Σk=A,B,CSk---(5)]]>将式(5)带入式(3)可以得到：Ldiadt+rsia=(SA-SA+SB+SC3)Udc-uaLdibdt+rsib=(SB-SA+SB+SC3)Udc-ubLdicdt+rsic=(SC-SA+SB+SC3)Udc-uc---(6)]]>Cduadt=ia-ioaCdubdt=ib-iobCducdt=ic-ioc---(7)]]>假设：da=SA-SA+SB+SC3db=SB...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱臻，卫志农，孙永辉，孙国强，臧海祥，何天雨，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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