主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种主动配电网分布式电源(Distributed Generation,DG)与有源滤波器(Active Power Filter,APF)协调控制系统，所述控制系统将有源配电网划分成若干区域电网，每个区域电网内至少包含一个DG，并在区域电网的公共并网点(Points of Common Coupling,PCC)处安装有APF，各DG与APF通过各自并网逆变器本地控制策略控制输出；所述控制系统包括DG与APF并网端本地控制器、DG源网复合控制器以及区域装置协调控制器。该技术方案可充分利用DG并网端剩余容量，改善PCC处电能质量，从而节省电能质量补偿装置的投资成本，并协调控制区域内DG与APF，降低DG的谐波补偿电流对其并网点处电能质量的干扰，提高主动配电网内各节点整体电能质量水平，具有良好的工程应用前景。

Distributed active power and active filter coordinated control system for active distribution network

The invention relates to an active distribution network of distributed generation (Distributed Generation, DG) and active power filter (Active Power Filter, APF) coordinated control system, the control system will be divided into several regional power grid power grid, each grid area at least comprises a DG, and the public and outlets in the region the grid (Points of Common Coupling, PCC) is installed at the APF, the DG and APF through the respective local grid connected inverter control strategy to control output; the control system including DG and APF grid end local controller, DG source network composite controllerand regional coordination controller device. The technical scheme can make full use of DG grid connected end of residual capacity, improve PCC power quality, so as to save the investment cost of power quality compensation device, and coordinated control of DG and APF in the region, reducing the DG harmonic current compensation on the interference point of power quality, improve the overall active distribution network node the level of power quality, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统
本专利技术涉及一种控制系统，具体涉及一种主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，属于电能质量

技术介绍
近年，随着利用电力电子装置等非线性负荷和分布式发电系统大量接入配电网，电网电流的谐波含量骤增，上述谐波污染使电力系统在负载侧和电源侧均面临严峻的电能质量问题。较大的谐波电流将直接威胁到配网变压器的运行安全。在现有技术手段中，APF技术是治理电网谐波污染的有效手段，但限于建设和维护成本，很难在配电网中大量接入APF装置。同时，考虑到DG与APF具有相似的并网逆变器形式，可充分利用DG的剩余容量，参与系统电能质量的治理。因此研究DG与APF的协调控制方法对于解决电力系统谐波污染等电能质量问题具有积极促进意义。为使用DG的剩余容量对系统电能质量进行复合控制，国内外学者提出了众多新颖的DG并网端控制策略。有学者提出对DG的基波和谐波指令进行解耦控制，在谐波域将DG等效为一个小值电阻，实现对谐波电流的补偿。有学者借鉴基频域功率下垂控制的思想，将DG在谐波域等效为一个与其补偿容量呈反比的电导，实现对DG并网点谐波电压的补偿。又有学者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，其特征在于，所述控制系统将有源配电网划分成若干区域电网，每个区域电网内至少包含一个DG，并在区域电网的公共并网点(Points of Common Coupling,PCC)处安装有APF，各DG与APF通过各自并网逆变器本地控制策略控制输出，所述控制系统包括DG与APF并网端本地控制器、DG源网复合控制器以及区域装置协调控制器，其中DG与APF并网端本地控制器，采用电压环和电流源控制策略，以及逆变器调制策略，控制DG与APF并网端逆变器完成对电压或电流指令值的跟踪，稳定装置直流母线电压；DG源网复合控制器，利用下垂控制策略实现DG的功率输出，...

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，其特征在于，所述控制系统将有源配电网划分成若干区域电网，每个区域电网内至少包含一个DG，并在区域电网的公共并网点(PointsofCommonCoupling,PCC)处安装有APF，各DG与APF通过各自并网逆变器本地控制策略控制输出，所述控制系统包括DG与APF并网端本地控制器、DG源网复合控制器以及区域装置协调控制器，其中DG与APF并网端本地控制器，采用电压环和电流源控制策略，以及逆变器调制策略，控制DG与APF并网端逆变器完成对电压或电流指令值的跟踪，稳定装置直流母线电压；DG源网复合控制器，利用下垂控制策略实现DG的功率输出，向DG并网端本地控制器下发指令值，监视各DG接入点电能质量信息，向区域装置协调控制器上传电能质量信息，并根据区域PCC处谐波含量调节DG的谐波补偿值，实现对PCC的谐波补偿；区域装置协调控制器，与控制区域内的各DG及PCC点处APF的本地控制器通信，根据PCC的谐波含量及DG源网复合控制器所上传的各接入点电能质量信息，协调控制区域内各DG及APF，实现对各DG并网点及PCC的谐波补偿。2.根据权利要求1所述的主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，其特征在于，所述DG与APF并网端本地控制器获取逆变器电压或电流跟踪误差信号，与逆变器直流侧稳压控制指令相叠加，输入逆变器电压环和电流环控制器，产生调制信号，使用脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM)等调制算法，控制并网端逆变器跟踪指令值，实现DG和APF的输出控制和直流侧稳压控制。3.根据权利要求2所述的主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，其特征在于，所述DG源网复合控制器使用下垂控制算法实现区域内各DG间有功、无功指令的分配，避免出现有功、无功环流，其采用的下垂控制算法为f＝f*-Gp(s)·(P-P*)(1)E＝E*-GQ(s)·(Q-Q*)(2)式中，E和f分别为提供给DG并网端本地控制器的电压幅值和频率指令值，E*和f*为电压幅值和频率的参考值，P和Q为DG并网端实际输出的有功和无功功率，P*和Q*为DG并网端有功和无功功率的参考值，GP(s)和GQ(s)为DG下垂控制系数。4.根据权利要求3所述的主动配电网分布式电源与有源滤波器协调控制系统，其特征在于，所述DG源网复合控制器中，DG并网点电能质量信息为各DG并网点电压的当前总谐波畸变率(TotalHarmonicsDistortion,THD)及THD限值。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀茹，吴在军，施烨，周旭峰，李江，张科，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司宿迁供电公司，东南大学，南京中大智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32