一种适宜于微电网群的内部三相不平衡扰动抑制方法技术

一种适宜于微电网群的内部三相不平衡扰动抑制方法，首先根据区域负载对供电电压三相不平衡度进行划分，三相不平衡影响表现敏感性负载接至微电网互联母线，三相不平衡影响表现一般性负载接至三相交流微电网内部母线上。然后，三相交流微电网自身不平衡由内部微电源逆变器三相失衡控制就地解决，微电网互联母线三相不平衡由串联型微电网内部串联逆变环节有效控制负责抑制。最后，运行过程中实时监测两级母线电压不平衡度，当微电网互联母线三相不平衡度超出阈值时先切除单相交流微电网，再考虑切除互联母线单相负载或不平衡三相交流微电网。涉及的多重不平衡抑制策略对提高新型分布式电力网络清洁能源消纳能力与供用电质量具有重要用途。

【技术实现步骤摘要】
一种适宜于微电网群的内部三相不平衡扰动抑制方法
本专利技术涉及微电网群的内部三相不平衡扰动抑制策略，特别是基于组合式三相串联型微电网或直流微电网、微电源逆变器控制以及不平衡负荷切除的多重不平衡控制方法，来综合抑制微电网群内部互联母线以及微电网交流母线电压三相失衡的策略。
技术介绍
利用风力发电、光伏发电大规模开发清洁能源势在必行，但“弃风、弃光、弃电”现象目前却已频频出现，所以大规模清洁能源的消纳问题已迫在眉睫。微电网群是具有高比例高渗透率可再生能源的一种新型电力网络。它将多个微电网通过联络线路互联后实现能量互济调控，由此不仅可以提高内部微电网供电的可靠性，还可以进一步增大清洁能源渗透率，更为重要地是多个微电网以群簇方式运行可大大减少被动配电网直接管理、控制分布式电源的信息量。从长远看来，微电网群簇方式是未来清洁能源大规模消纳的一种有效途径，它既可作为被动配电网的未来新型底层结构，又可作为未来主动配电网的一种过渡形式。在实际运行过程中微电网群联络母线会受所接微电网与群级负荷、配电网带来的三相不平衡扰动影响。内部非对称群级负荷与不平衡微电网所带来的三相不平衡干扰会引起联络母线三相电压失衡，尤其在微电网群区域性自治运行模式下。内外部扰动作用、并/孤运行模式切换、微电网之间能量互济等诸因素共同对微电网群构成一种混杂的运行环境，诸多因素严重威胁系统电能质量和安全稳定运行。尤其是微电网群互联母线以及微电网内部交流母线，受不平衡负载，单相分布式发电单元等的影响，使得母线电压三相失衡，同时互联母线三相失衡有可能就进一步传播到微电网内部交流母线上，由此影响各级母线电压平衡度。因此，微电网群内部扰动下的三相不平衡问题对改善系统电能质量、提高运行能力具有重要的决定意义。
技术实现思路
本专利技术目的是利用组合式三相串联型微电网、直流微电网、微电源逆变器有效控制以及平衡负载或不平衡分布式网络与发电单元逐级切除来保证微电网群各级交流母线电压的三相平衡性，以提高供用电系统的电能质量。本专利技术中抑制策略所涉及的微电网群系统由三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)、并网开关((5)、(6)、(7)、(8)、(9))、并网变压器((10)、(11)、(12)、(13)、(14))、联络线((15)、(16)、(17)、(18))以及微电网互联母线(21)组成，所述的三相不平衡扰动抑制策略包括下列步骤：步骤1：在考虑区域性负荷位置分配时，将对三相电压不平衡扰动敏感的负荷(19)接至微电网互联母线(21)上，对三相电压不平衡扰动表现一般性负荷(20)根据一定容量占比分配后一部分接至微电网互联母线(21)上，三相电压不平衡扰动一般性负荷剩余部分接至三相交流微电网(1)的内部母线上，三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)以及整个微电网群系统或并网运行，或离网运行；步骤2：三相交流微电网(1)中380V母线电压三相失衡由内部微电源通过自身变流器控制实现，即三相交流微电网(1)内部三相不平衡负荷功率流由其内部微电源提供，平衡功率流由其它微电网(组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4))接济；步骤3：判断组合式三相串联型微电网(2)是否处于故障状态，当组合式三相串联型微电网处于正常状态时通过自身内部组合式三相逆变器控制抑制微电网互联母线(21)电压不平衡，当组合式三相串联型微电网(2)处于故障状态时，由直流微电网(3)通过自身内部集中逆变器控制来抑制微电网互联母线(21)电压所受不平衡扰动；步骤4：运行过程中，实时监测微电网互联母线(21)与三相交流微电网(1)内部母线电压的不平衡度，微电网互联母线(21)电压不平衡度εu1计算方法如公式(1)所示：公式(1)中U1为微电网互联母线(20)三相电压基波正序分量有效值，U2为该母线三相电压基波负序分量有效值，三相交流微电网(1)根据内部母线连接形式进行三相电压不平衡度εu2计算，当三相交流微电网(1)内部母线为四线制时采用公式(1)进行计算，当三相交流微电网(1)内部母线为三线制时采用公式(2)进行计算；公式(2)中Vab、Vbc、Vca为三相交流微电网(1)内部母线线电压基波分量有效值，当微电网互联母线(21)电压不平衡度εu1大于规范阈值时，通过指令使单相交流微电网(4)脱网自治运行；此后，继续判断εu1与的大小关系，若εu1小于等于则系统保持现状继续运行，否则，当εu2大于等于时，通过指令使三相交流微电网(1)脱网自治运行，当εu2小于时，逐级切除互联母线上一般性负荷(20)中单相负荷；依据三相电压不平衡度的规范要求统一性，设定由以上步骤可以保证微电网群当中微电网互联母线、微电网内部交流母线电压三相不平衡度维持在阈值以内。本专利技术的有益之处是：微电网群中微电网互联母线与微电网自身交流母线，受不平衡负载，单相分布式发电单元等的影响，使得互联母线或微电网交流母线电压三相失衡，同时互联母线三相失衡有可能就进一步传播到微电网内部交流母线上，形成相互干扰影响各级母线电压的平衡度。首先根据区域负载对供电电压三相不平衡度进行划分，三相不平衡影响表现敏感性负载接至微电网互联母线，三相不平衡影响表现一般性负载接至三相交流微电网内部母线上。然后，三相交流微电网自身不平衡由内部微电源逆变器三相失衡控制就地解决，微电网互联母线三相不平衡由串联型微电网内部串联逆变环节有效控制负责抑制。最后，运行过程中实时监测两级母线电压不平衡度，当微电网互联母线三相不平衡度超出阈值时先切除单相交流微电网，再考虑切除互联母线单相负载或不平衡三相交流微电网。本专利技术涉及的多重不平衡抑制策略可以提高新型分布式电力网络清洁能源消纳能力与供用电质量。附图说明图1是具有非均质特性的微电网群系统结构图，图2是组合式三相串联型微电网结构图。具体实施方式如图1所示，微电网群内部含有4个满足非均质特点的微电网，分别是三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)，4个微电网内部配置有储能单元，都具有离网独立运行能力，通常情况下多个微电网以群簇方式运行。组合式三相串联型微电网(2)如图2所示，采用星型组合方式，且中性点悬浮。本专利技术中组合式三相串联型微电网串联逆变环节多功能控制来抑制联络母线的内部扰动。同时，在微网群区域性独立运行时可利用串联型微电网支撑联络母线电压与频率，以及保证孤/并切换暂态的平滑过渡。直流微电网(3)在串联型微电网故障停运时可通过集中逆变器控制来抑制联络母线三相失衡，也可用来支撑独立微网群的电压与频率。本专利技术中抑制策略所涉及的微电网群系统由三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)、并网开关((5)、(6)、(7)、(8)、(9))、并网变压器((10)、(11)、(12)、(13)、(14))、联络线((15)、(16)、(17)、(18))以及微电网互联母线(21)组成，所述的三相不平衡扰动抑制策略包括下列步骤：步骤1：在考虑区域性负荷位置分配时，将对三相电压不平衡扰动敏感的负荷(19)接至微电网互联母线(21)上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适宜于微电网群的内部三相不平衡扰动抑制方法，其特征在于本抑制策略所涉及的微电网群系统由三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)、第一并网开关(5)、第二并网开关(6)、第三并网开关(7)、第四并网开关(8)、第五并网开关(9)、第一并网变压器(10)、第二并网变压器(11)、第三并网变压器(12)、第四并网变压器(13)、第五并网变压器(14))、第一联络线(15)、第二联络线(16)、第三联络线(17)、第四联络线(18)以及微电网互联母线(21)组成，所述的三相不平衡扰动抑制方法包括下列步骤：步骤(1)：在考虑区域性负荷位置分配时，将对三相电压不平衡扰动敏感的负荷(19)接至微电网互联母线(21)上，对三相电压不平衡扰动表现一般性负荷(20)根据一定容量占比分配后一部分接至微电网互联母线(21)上，三相电压不平衡扰动一般性负荷剩余部分接至三相交流微电网(1)的内部母线上，三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)以及整个微电网群系统或并网运行，或离网运行；步骤(2)：三相交流微电网(1)中380V母线电压三相失衡由内部微电源通过自身变流器控制实现，即三相交流微电网(1)内部三相不平衡负荷功率流由其内部微电源提供，平衡功率流由其它微电网，即组合式三相串联型微电网(2)，或者直流微电网(3)，避免不平衡功率流在微电网之间流动，引起互联母线电压三相失衡；步骤(3)：判断组合式三相串联型微电网(2)是否处于故障状态，当组合式三相串联型微电网处于正常状态时通过自身内部组合式三相逆变器控制抑制微电网互联母线(21)电压不平衡，当组合式三相串联型微电网(2)处于故障状态时，由直流微电网(3)通过自身内部集中逆变器控制来抑制微电网互联母线(21)电压所受不平衡扰动；步骤(4)：运行过程中，实时监测微电网互联母线(21)与三相交流微电网(1)内部母线电压的不平衡度，微电网互联母线(21)电压不平衡度εu1计算方法如公式(1)所示：...

【技术特征摘要】
1.一种适宜于微电网群的内部三相不平衡扰动抑制方法，其特征在于本抑制策略所涉及的微电网群系统由三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)、第一并网开关(5)、第二并网开关(6)、第三并网开关(7)、第四并网开关(8)、第五并网开关(9)、第一并网变压器(10)、第二并网变压器(11)、第三并网变压器(12)、第四并网变压器(13)、第五并网变压器(14))、第一联络线(15)、第二联络线(16)、第三联络线(17)、第四联络线(18)以及微电网互联母线(21)组成，所述的三相不平衡扰动抑制方法包括下列步骤：步骤(1)：在考虑区域性负荷位置分配时，将对三相电压不平衡扰动敏感的负荷(19)接至微电网互联母线(21)上，对三相电压不平衡扰动表现一般性负荷(20)根据一定容量占比分配后一部分接至微电网互联母线(21)上，三相电压不平衡扰动一般性负荷剩余部分接至三相交流微电网(1)的内部母线上，三相交流微电网(1)、组合式三相串联型微电网(2)、直流微电网(3)、单相交流微电网(4)以及整个微电网群系统或并网运行，或离网运行；步骤(2)：三相交流微电网(1)中380V母线电压三相失衡由内部微电源通过自身变流器控制实现，即三相交流微电网(1)内部三相不平衡负荷功率流由其内部微电源提供，平衡功率流由其它微电网，即组合式三相串联型微电网(2)，或者直流微电网(3)，避免不平衡功率流在微电网之间流动，引起互联母线电压三相失衡；步骤(3)：判断组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维满，王兴贵，朱亚娜，郭永吉，李晓英，郭群，王琢玲，齐霄鹏，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62