一种下垂控制方法、装置及变流器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种下垂控制方法、装置及变流器，属于微电网控制领域。本发明专利技术提出的下垂控制方法包括以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若所述电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若所述电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制。本发明专利技术增大了下垂系数的调节范围，同时电压、频率还不会出现越限的情况；本方法可以较好的实现对并网点电压、频率变化的快速适应，从而实现在负载变化较为复杂时，并网点的电压、频率较为稳定。

A Drop Control Method, Device and Converter

The invention relates to a droop control method, a device and a converter, belonging to the field of microgrid control. The sag control method proposed by the invention includes the following steps: real-time detection of the output voltage, frequency, active power and reactive power of the converter; if the voltage and frequency do not exceed the limit, control according to the set sag control curve; if the voltage or frequency exceed the limit, set the output voltage and frequency of the converter in the sag control curve to the corresponding voltage fixed value; Frequency setting, adjusting rated active power and rated reactive power in droop control curve for control. The invention enlarges the adjusting range of sag coefficient, and the voltage and frequency will not exceed the limit. The method can better realize the fast adaptation to the voltage and frequency changes of grid-connected points, thereby realizing the voltage and frequency of grid-connected points are more stable when the load changes more complex.

【技术实现步骤摘要】
一种下垂控制方法、装置及变流器
本专利技术涉及一种下垂控制方法、装置及变流器，属于微电网控制领域。
技术介绍
随着光伏、风电等新能源技术的快速发展，其并网容量越来越大。但是，光伏和风电等新能源存在较大的随机性，输出功率不平稳，在实际使用过程中，往往需要配合储能单元一起使用。在实际使用过程中，由于新能源往往采用分布式配置形成微型网络，而且，在实际使用过程中，很可能会出现需要离网并联运行的情况。此时，容易出现并联环流等一系列问题，为了避免此类问题，常用的方法是在变流器的控制中增加下垂控制环节，从而使得变流器能够稳定运行。传统下垂控制根据有功功率、无功功率、电压、频率四者之间的关系，在一些特定环境下，建立有功功率和频率、无功功率和电压之间或者有功功率和电压、无功功率和频率之间的一次函数关系，例如：U＝U0+ku(P0-P)、f＝f0+kf(Q0-Q)，其中，U、f为变流器实际输出的电压、频率，U0、f0变流器空载时输出的电压值以及频率值，ku、kf分别为下垂系数，P0、Q0为额定有功功率、额定无功功率，P、Q为实际输出有功功率、实际输出无功功率，传统的控制方法为通过改变下垂系数实现对变流器输出电压和频率的控制，使得变流器能够较为接近实际发电机的工作状态，实现变流器的自适应并联。近年来，针对下垂系数选择的研究也逐渐增多，很多研究重点研究放在如何优化下垂系数上。为了提高下垂控制性能，国内外学者提出了诸如分段设置下垂系数等方法。但是，传统下垂控制存在很多问题，比如下垂控制系数往往采用单一数值，数值选择较为依赖经验，通过控制下垂系统进行下垂控制，但是从一次函数关系可以看出，若控制的灵敏度高的话，需要较大的下垂系数，在较大下垂系数的控制下很难保证输出电压、频率的稳定性，此时电压、频率很容易越限而且调节过程中调节的精度也很难控制，因此采用下垂系数的控制方法很难兼顾控制灵敏度与调控范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种下垂控制方法、装置及变流器，用于解决传统下垂控制方法很难兼顾控制灵敏度与调控范围的问题。为实现上述目的，本专利技术提出一种下垂控制方法、装置及变流器，一种下垂控制方法，包括以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；电压定值不超过越限电压，频率定值不超过越限频率。本专利技术在电压、频率越限的情况下，设定电压、频率为定值，并且电压定值、频率定值处于不越限的范围内，通过改变额定有功功率以及额定无功功率来实现下垂控制，由于在进行下垂控制时不考虑输出电压、频率的越限，因此，增大了下垂系数的调节范围，同时电压、频率还不会出现越限的情况；本方法可以较好的实现对并网点电压、频率变化的快速适应，从而实现在负载变化较为复杂时，并网点的电压、频率较为稳定。进一步的，越限电压值为0.9U额或者1.15U额；U额是额定电压；当0.9U额≤电压定值≤1.15U额时，电压定值不超过越限电压；越限频率值为f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz；f额是额定频率；当f额-0.5Hz≤频率定值≤f额+0.5Hz或者f额-0.2Hz≤频率定值≤f额+0.2Hz时，频率定值不超过越限频率。0.9U额或者1.15U额为电压越限的临界端点值，f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz为频率越限的临界端点值，因此0.9U额～1.15U额、f额-0.5Hz～f额+0.5Hz、f额-0.2Hz～f额+0.2Hz为电压、频率不越限的范围，需要将电压定值、频率定值设定在不越限的范围内，保证输出电压、频率不越限。一种下垂控制装置，包括处理器以及存储器，处理器运行存储在存储器中的计算机程序以及设定参数，实现以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；电压定值不超过越限电压，频率定值不超过越限频率。在电压、频率越限的情况下，设定电压、频率为定值，并且电压定值、频率定值处于不越限的范围内，通过改变额定有功功率以及额定无功功率来实现下垂控制，由于在进行下垂控制时不考虑输出电压、频率的越限，因此，增大了下垂系数的调节范围，同时电压、频率还不会出现越限的情况；本装置可以较好的实现对并网点电压、频率变化的快速适应，从而实现在负载变化较为复杂时，并网点的电压、频率较为稳定。进一步的，越限电压值为0.9U额或者1.15U额；U额是额定电压；当0.9U额≤电压定值≤1.15U额时，电压定值不超过越限电压；越限频率值为f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz；f额是额定频率；当f额-0.5Hz≤频率定值≤f额+0.5Hz或者f额-0.2Hz≤频率定值≤f额+0.2Hz时，频率定值不超过越限频率。0.9U额或者1.15U额为电压越限的临界端点值，f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz为频率越限的临界端点值，因此0.9U额～1.15U额、f额-0.5Hz～f额+0.5Hz或者f额-0.2Hz～f额+0.2Hz为电压、频率不越限的范围，需要将电压定值、频率定值设定在不越限的范围内，保证输出电压、频率不越限。一种变流器，包括控制器和检测单元，控制器连接检测单元，控制器包括处理器以及存储器，处理器运行存储在存储器中的计算机程序以及设定参数，实现以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；电压定值不超过越限电压，频率定值不超过越限频率。在电压、频率越限的情况下，设定电压、频率为定值，并且电压定值、频率定值处于不越限的范围内，通过改变额定有功功率以及额定无功功率来实现下垂控制，由于在进行下垂控制时不考虑输出电压、频率的越限，因此，增大了下垂系数的调节范围，同时电压、频率还不会出现越限的情况；本变流器装置可以较好的实现对并网点电压、频率变化的快速适应，从而实现在负载变化较为复杂时，并网点的电压、频率较为稳定。进一步的，越限电压值为0.9U额或者1.15U额；U额是额定电压；当0.9U额≤电压定值≤1.15U额时，电压定值不超过越限电压；越限频率值为f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz；f额是额定频率；当f额-0.5Hz≤频率定值≤f额+0.5Hz或者f额-0.2Hz≤频率定值≤f额+0.2Hz时，频率定值不超过越限频率。0.9U额或者1.15U额为电压越限的临界端点值，f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz为频率越限的临界端点值，因此0.9U额本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下垂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若所述电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若所述电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；所述电压定值不超过越限电压，所述频率定值不超过越限频率。

【技术特征摘要】
1.一种下垂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若所述电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若所述电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；所述电压定值不超过越限电压，所述频率定值不超过越限频率。2.根据权利要求1所述的下垂控制方法，其特征在于，所述越限电压值为0.9U额或者1.15U额；U额是额定电压；当0.9U额≤电压定值≤1.15U额时，所述电压定值不超过越限电压；所述越限频率值为f额+0.5Hz、f额-0.5Hz或者f额+0.2Hz、f额-0.2Hz；f额是额定频率；当f额-0.5Hz≤频率定值≤f额+0.5Hz或者f额-0.2Hz≤频率定值≤f额+0.2Hz时，所述频率定值不超过越限频率。3.一种下垂控制装置，包括处理器以及存储器，其特征在于，所述处理器运行存储在所述存储器中的计算机程序以及设定参数，实现以下步骤：实时检测变流器输出端的电压、频率、有功功率与无功功率；若所述电压与频率不越限，则按照设定的下垂控制曲线进行控制；若所述电压或频率越限，则将下垂控制曲线中的变流器输出电压、频率设为相应的电压定值、频率定值，调整下垂控制曲线中的额定有功功率和额定无功功率，以进行控制；所述电压定值不超过越限电压，所述频率定值不超过越限频率。4.根据权利要求3所述的下垂控制装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宝甫，栗磊，曹新慧，邓超然，王卫星，田盈，李忠政，徐军，张鹏，岳帅，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，国家电网有限公司，国网宁夏电力有限公司电力科学研究院，国网新疆电力有限公司经济技术研究院，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41