孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质，该方法包括：采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率；其中，每一个循环过程包括：S101、采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；S102、确定该逆变器的有功功率调整量；S103、根据所述有功功率调整量对该逆变器进行调频。本发明专利技术能够为在尽可能降低通信复杂程度的前提下，实现频率的调整与有功功率的比例均分。

【技术实现步骤摘要】
孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质
本专利技术涉及微电网
，具体涉及一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质。
技术介绍
微电网是合理利用如太阳能、风能等新能源的一种有效方法，而孤岛情况下的频率稳定是其能正常运行的基础，因此需要提出一种有效的多机间协调控制方案用于微电网频率的快速调整。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术提供了一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质，能够为在尽可能降低通信复杂程度的前提下，实现频率的调整与有功功率的比例均分。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：第一方面，本专利技术提供一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法，包括采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率，以实现对各个逆变器的频率调整和功率比例均分；其中，每一个循环过程包括：S101、采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；S102、针对所述微电网中的每一台逆变器，根据所述最大出力因子、预设的额定频率、该逆变器的本地出力因子和实际角频率，确定该逆变器的有功功率调整量；S103、根据所述有功功率调整量对该逆变器进行调频。第二方面，本专利技术提供一种孤岛虚拟同步微电网的调频系统，包括：循环模块，用于采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率，以实现对各个逆变器的频率调整和功率比例均分；所述循环模块包括多个循环单元，每一个循环单元包括：因子确定子单元，用于采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；调整量确定子单元，用于针对所述微电网中的每一台逆变器，根据所述最大出力因子、预设的额定频率、该逆变器的本地出力因子和实际角频率，确定该逆变器的有功功率调整量；调频子单元，用于根据所述有功功率调整量对该逆变器进行调频。第三方面，本专利技术提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，在处理器执行所述计算机程序时可实现上述方法。(三)有益效果本专利技术实施例提供了一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法和系统、存储介质，具备以下有益效果：本专利技术采用差异延时算法自主选择出最大出力因子，相对于现有技术中采用整个系统或者相邻单元的扩散式信息比较方式，使系统具备更快的响应速度，实现对微电网频率的快速调整，属于一种逆变器控制策略，由于最后各个逆变器的本地出力因子均相同，实现了对虚拟同步微电网的调频，并且保证各个逆变器的功率比例均分。而且，通过本专利技术通信线路只需承载最大出力因子一个数据，通信线路的通信压力比较小，这样系统受通信延迟和通信失败的影响比较小，进而调频的稳定性会比较高，非常适合对频率要求比较高的场合。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术一实施例中孤岛虚拟同步微电网的调频方法的流程示意图；图2示出了本专利技术一实施例中三种类型f函数的示意图；图3示出了本专利技术一实施例中分布式一次控制模块、分布式二次控制模块和微电网的逻辑框图；图4示出了本专利技术一实施例中一个一次控制模块、一个二次控制模块与逆变器的逻辑框图；图5示出了本专利技术一实施例中二次控制模块的逻辑框图；图6示出了本专利技术一实施例中微电网频率调整的过程示意图；图7示出了本专利技术一实施例中孤岛虚拟同步微电网的调频系统的结构框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法，该方法包括采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率，以实现对各个逆变器的频率调整和功率比例均分；其中，如图1所示，每一个循环过程包括：S101、采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；可理解的是，所谓的差异延时算法是利用不同的逆变器具有不同的延时等待时间这一特点进而确定参考单元的方法。其中，出力因子是体现逆变器相对有功出力多少的一个参量，其具体数值可以根据逆变器的输出有功功率和额定功率来计算，举例来说，采用下式计算第i台逆变器的本地出力因子：式中，Fpi为第i台逆变器的本地出力因子，Pei为第i台逆变器的输出有功功率，Pn为所述额定有功功率。从上式(1)中可以看出，出力因子中同时包含了额定功率和实际输出功率两个信息，若各个逆变器的出力因子均相同，则意味着各个逆变器的有功输出已经实现按照额定容量的比例均分。值得一提的是，上式(1)中除法的加入使得出力因子的大小接近于标幺值，其值一般约在0～2之间，当采用通信线路传输出力因子时，对于通信系统数据传输位宽的要求较低；另一方面，通信总线只需传输出力因子一个信号，又可降低对通信的数量要求，真正实现了低带宽通信。步骤S101实际上是确定最大出力因子的过程，由于每一台逆变器均会对应一个本地出力因子，究竟哪一个本地出力因子是最大出力因子是采用延时差异算法而确定的，具体过程可以参考如下过程：对于每一个逆变器，执行以下过程：S1011、测量该逆变器的输出有功功率，并根据所述输出有功功率和额定有功功率，确定该逆变器的本地出力因子；实际应用时，可以设置采样时间，在每个采样时间测量逆变器的输出有功功率。可理解的是，该步骤中确定本地出力因子的过程可以参考上式(1)。S1012、根据所述本地出力因子和上一循环过程中的最大出力因子，确定该逆变器的延时等待时间；在第一次执行该步骤时，可以对上一循环过程的最大出力因子初始化，例如，设置一个合理范围内的值。实际应用时，下式中DF表示本地出力因子相比于最大出力因子的差值，考虑到逆变器最大输出功率通常为额定功率的2倍，所以DFmax最大只能到4左右；tD为差异延时时间。DF＝Fpi-Fpmax(2)tD＝f(DF)(3)式(3)中的f函数可以采用图2中的a、b和c三种类型的曲线，Tset为设定的DF为0时的延时等待时间。当f函数为a曲线对应的凸函数时，逆变器的出力越大，DF越大，从而延时tD越小。并且，当DF越接近DFmax时，曲线斜率越大，敏感度增大，但此类型函数在DF较小时敏感度较低。当f函数为c曲线对应的凹函数时，同样逆变器出力越大，DF越大，然而其越接近DFmax时，曲线斜率的大小越小，敏感度越低。当f函数为b曲线对应的线性函数时，DF与tD成线性关系，在整个区间内曲线斜率不变，敏感度不变，并且实现较为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法，其特征在于，包括：采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率，以实现对各个逆变器的频率调整和功率比例均分；其中，每一个循环过程包括：S101、采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；S102、针对所述微电网中的每一台逆变器，根据所述最大出力因子、预设的额定频率、该逆变器的本地出力因子和实际角频率，确定该逆变器的有功功率调整量；S103、根据所述有功功率调整量对该逆变器进行调频。

【技术特征摘要】
1.一种孤岛虚拟同步微电网的调频方法，其特征在于，包括：采用循环方式对所述微电网中的逆变器进行调频，直至各个逆变器达到额定频率，以实现对各个逆变器的频率调整和功率比例均分；其中，每一个循环过程包括：S101、采用差异延时方法确定所述微电网中相对有功出力最多的一台逆变器作为参考单元，并将所述参考单元的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子通过通信线路发送给所述微电网中其他的逆变器；S102、针对所述微电网中的每一台逆变器，根据所述最大出力因子、预设的额定频率、该逆变器的本地出力因子和实际角频率，确定该逆变器的有功功率调整量；S103、根据所述有功功率调整量对该逆变器进行调频。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S101包括：对于每一个逆变器，执行以下过程：测量该逆变器的输出有功功率，并根据所述输出有功功率和额定有功功率，确定该逆变器的本地出力因子；根据所述本地出力因子和上一循环过程中的最大出力因子，确定该逆变器的延时等待时间；开始等待，并检测是否接收到所述通信线路发送的出力因子：若在所述延时等待时间内未接收到所述通信线路发送的出力因子，则将该逆变器的本地出力因子作为该循环过程的最大出力因子，并将该循环过程的最大出力因子通过所述通信线路发送给其他的逆变器；若在所述延时等待时间内接收到所述通信线路发送的出力因子，则将接收到的出力因子作为该循环过程的最大出力因子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下式计算第i台逆变器的本地出力因子：式中，Fpi为第i台逆变器的本地出力因子，Pei为第i台逆变器的输出有功功率，Pn为所述额定有功功率。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下式计算第i台逆变器的延时等待时间：tD＝k(Fpmax-Fpi)+Tset式中，tD为第i台逆变器的延时等待时间，Fpi为第i台逆变器的本地出力因子，Fpmax为上一循环过程的最大出力因子，k和Tset分别为预设的斜率和...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅智康，黄文，涂春鸣，罗安，沈征，刘绚，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43