一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法技术

本发明专利技术是一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，其子网结构包括持续负载、非持续负载、蓄电池及其双向逆变器、光伏电池及其逆变器、无功发生器、其他能源及其逆变器、子网输出阻抗控制器、有源滤波器。通过控制蓄电池充放电电流和光伏逆变器输出电流的有功分量，以及非持续负载的投切，控制子网输出的电阻性阻抗，通过控制子网中各逆变器输出电流的无功分量和无功发生器的无功电流，控制子网输出的电感性阻抗，从而实现子网输出阻抗的分时恒定，以满足上级微电网对子网的调度需求，实现可再生能源的大规模高效利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电网系统，特别涉及一种可供上级微电网调度的微电网子网结构及控制方法。
技术介绍
随着经济的发展和可再生能源渗透率的不断提高，微电网的应用范围日益扩大，与传统的公共电网相比，微电网具有可再生能源利用率高、建设周期短的优点。然而，负荷和电源所具有的双重不确定性使公共电网很难对微电网进行有效调度，严重制约着可再生能源在微电网中的高度渗透、微电网结构体系的优化和全局能量管理技术的实现。现阶段，可再生能源的随机性与间歇性，使得微电网成为公共电网中一个剧烈波动的负载，给公共电网带来了沉重的负担，也给上级微电网对微电网子网的调度带来了极大的不确定性。如果通过对微电网及其子网的阻抗控制，使微电网及其子网对于公共电网和上级微电网的等效输出阻抗是一个不变量或短时常数，则可大幅降低公用电网和微电网的容量裕度，使微电网结构体系从根源上得到简化，进而提升微电网内能源利用效率。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，充分利用非持续负载运行裕度、蓄电池储能能力和逆变器无功发生能力的互补性，实现微电网子网输出阻抗的分时恒定，以满足上级微电网对子网的调度需求，实现可再生能源的大规模高效利用。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，其子网结构包括持续负载、非持续负载、蓄电池及其双向逆变器、光伏电池及其逆变器、无功发生器、其他能源及其逆变器、子网输出阻抗控制器、有源滤波器，其特征在于：所述微电网子网对上级微电网的输出阻抗在子网输出阻抗控制器的控制下可实现分时恒定。所述的微电网子网结构及控制方法，通过控制蓄电池充放电电流和光伏逆变器输出电流的有功分量，以及非持续负载的投切，控制子网输出的电阻性阻抗。所述的微电网子网结构及控制方法，通过控制子网中各逆变器输出电流的无功分量和无功发生器的无功电流，控制子网输出的电感性阻抗。所述的微电网子网结构及控制方法，子网输出阻抗控制器可根据上级微电网对子网输出阻抗的调度要求，通过给定各逆变器的有功电流和无功电流分量，以及非持续负载的投切，实现子网输出阻抗的分时恒定。所述的微电网子网结构及控制方法，有源滤波器、其他能源及其逆变器可根据实际情况增加或删减。所述的微电网子网结构及控制方法，子网输出阻抗控制器可通过现场总线与上级微电网调度系统进行连接。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术提供的一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，用于将多种类型的可再生能源发电电源、负荷、储能装置等通过电力电子装置和现场总线连接起来构成输出阻抗短时恒定的微电网子网系统，可大幅降低上级微电网对微电网子网的调度难度。该专利技术有利于微电网的设计、控制、维护与扩容，能够提高微电网的供电可靠性，经济性。附图说明图1为本专利技术的原理图。具体实施方式本专利技术提供一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，充分利用非持续负载运行裕度、蓄电池储能能力和逆变器无功发生能力的互补性，实现微电网子网输出阻抗的分时恒定，以满足上级微电网对子网的调度需求，实现可再生能源的大规模高效利用。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图1对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，输出阻抗分时恒定的微电网子网结构，包括持续负载、非持续负载、蓄电池及其双向逆变器、光伏电池及其逆变器、无功发生器、其他能源及其逆变器、子网输出阻抗控制器、有源滤波器；所述负载和逆变器分别通过各自的断路器连接到子网汇流母线上；所述有源滤波器、其他能源及其逆变器可根据实际情况增加或删减。所述子网输出阻抗控制器可通过现场总线与上级微电网调度系统进行连接，同时通过电压采样电路检测子网汇流母线电压，通过电流采样电路检测各负载及逆变器的输出电流，通过内部算法计算出蓄电池充放电电流和光伏逆变器输出电流的有功分量的给定值、各逆变器和无功发生器输出无功电流的给定值，并控制非持续负载的投切状态。所述子网输出阻抗的控制方法，根据蓄电池荷电状态、微电源发电量的实际和预测结果、负荷的实际和预测结果，形成一段时间内输出阻抗的最大可行范围，送给上级微电网控制器，并接受上级微电网控制器发出的阻抗调度指令。子网输出阻抗控制器根据已建立的子网优化目标函数，将上级微电网控制器发出的输出阻抗调度值、安全稳定运行条件作为优化控制的约束条件，构建微单元的优化模型如下：f(x)＝min{(Uop，Δf，C，Δsmin，Su)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，其子网结构包括持续负载、非持续负载、蓄电池及其双向逆变器、光伏电池及其逆变器、无功发生器、其他能源及其逆变器、子网输出阻抗控制器、有源滤波器，其特征在于：所述微电网子网对上级微电网的输出阻抗在子网输出阻抗控制器的控制下可实现分时恒定。

【技术特征摘要】
1.一种输出阻抗分时恒定的微电网子网结构及控制方法，其子网结构包括持续负载、非持续负载、蓄电池及其双向逆变器、光伏电池及其逆变器、无功发生器、其他能源及其逆变器、子网输出阻抗控制器、有源滤波器，其特征在于：所述微电网子网对上级微电网的输出阻抗在子网输出阻抗控制器的控制下可实现分时恒定。 
2.根据权利要求1所述的微电网子网结构及控制方法，其特征在于：通过控制蓄电池充放电电流和光伏逆变器输出电流的有功分量，以及非持续负载的投切，控制子网输出的电阻性阻抗。 
3.根据权利要求1所述的微电网子网结构及控制方法，其特征在于：通过控制子网中各逆变器输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：章云，张淼，陈思哲，唐雄民，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44