一种微电网电压调控系统及方法技术方案

本申请公开了一种微电网电压调控系统及方法，包括互相连接的多个控制器，每个控制器均包括：获取对应的逆变器的输出电压的电压采样模块；根据输出电压与参考电压确定电压差值的差值计算模块；按照通信等待规则确定对应电压差值的等待时间的延时确定模块；延时触发模块，用于在等待时间内收到其他控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在等待时间后将所在控制器中的电压差值确定为目标调压值并发送至其他所有控制器；根据目标调压值进行电压补偿，并触发电压采样模块。本申请中多个控制器之间相互连接成网，通信控制方式实现简单，适用性强，且对系统的通信速度和可靠性要求不高，极大降低了通信部分的成本。

A micro grid voltage regulation system and method

The application discloses a micro grid voltage regulation system and method, including a plurality of interconnected controllers, each of which includes: a voltage sampling module for obtaining the output voltage of the corresponding inverter; a difference calculation module for determining the voltage difference according to the output voltage and the reference voltage; a delay determination module for determining the waiting time of the corresponding voltage difference according to the communication waiting rules Block; delay trigger module, which is used to determine the voltage difference as the target voltage regulation value when receiving the voltage difference sent by other controllers within the waiting time, and also used to determine the voltage difference in the controller as the target voltage regulation value after the waiting time and send it to all other controllers; carry out voltage compensation according to the target voltage regulation value and trigger the voltage sampling module. In the application, multiple controllers are connected to each other to form a network, the communication control mode is simple to realize, the applicability is strong, and the requirements for the communication speed and reliability of the system are not high, which greatly reduces the cost of the communication part.

【技术实现步骤摘要】
一种微电网电压调控系统及方法
本专利技术涉及微电网运行领域，特别涉及一种微电网电压调控系统及方法。
技术介绍
微电网作为分布式能源利用的主要形式，因其微型、清洁、自治、灵活等特点而备受人们的青睐。微电网中，分布式能源大多经过逆变器并入交流母线为用电设备供电，因此对逆变器的控制效果决定了微电网的电能质量。其中逆变器采用的控制方法一般为下垂控制，传统的逆变器下垂控制中的下垂系数固定不变，因而在孤岛微电网进行负载投切和功率调整时可能会造成逆变器输出电压的巨大变化，使得孤岛微电网逆变器电压的幅值与理想值之间产生较大偏差，对系统中的用电设备，尤其是敏感负荷，造成威胁，严重影响孤岛微电网逆变器中的电压质量。为了解决这种电压偏差，研发人员提出了多台并联逆变器调压的方案，首先获取微电网中所有逆变器的运行数据，然后下发对每个逆变器的控制指令，以实现对逆变器的下垂控制，达到实时跟踪调节逆变器电压的较好动态特性。但是这种方法对系统通信的要求较高，系统的调节能力很容易受到通信时延的影响。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种对系统通信能力要求较低的微电网电压调控系统及方法。其具体方案如下：一种微电网电压调控系统，包括与多个逆变器一一对应的多个控制器，多个所述控制器相互连接，每个所述控制器均包括：电压采样模块，用于获取对应的所述逆变器的输出电压；差值计算模块，用于根据所述输出电压与参考电压确定电压差值；延时确定模块，用于按照通信等待规则确定对应所述电压差值的等待时间；延时触发模块，用于在所述等待时间内收到其他所述控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在所述等待时间后将所在控制器中的电压差值确定为所述目标调压值并发送至其他所有所述控制器；调压模块，用于根据所述目标调压值进行电压补偿，并触发所述电压采样模块，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间。优选的，任一所述延时触发模块包括：计时器，用于从收到所述等待时间的信号时开始计时、并在达到所述等待时间时输出触发信号；通讯电路，用于在收到所述触发信号时将所在控制器的电压差值发送至其他所有所述控制器，还用于接收其他所述控制器发送的电压差值；逻辑电路，用于将收到所述触发信号前收到的其他所述控制器发送的电压差值作为目标调压值发送至所述调压模块，还用于在收到所述触发信号时将所在控制器中的电压差值作为所述目标调压值发送至所述调压模块。优选的，所述通信等待规则具体为所述电压差值与所述等待时间正相关的通信等待规则。优选的，所述通信等待规则具体为所述电压差值与所述等待时间线性正相关的通信等待规则。优选的，所述调压模块具体用于：根据所述目标调压值通过调整下垂控制曲线进行电压补偿。优选的，所述微电网电压调控系统还包括：电流采样模块，用于获取对应的所述逆变器的输出电流。优选的，所述调压模块还包括：电信号控制环和SPWM调制模块。相应的，本专利技术还公开了一种微电网电压调控方法，应用于微电网电压调控系统对应任一逆变器的控制器中，包括：获取对应的所述逆变器的输出电压；根据所述输出电压与参考电压确定电压差值；按照通信等待规则确定对应所述电压差值的等待时间；在所述等待时间内，收到其他所述控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，以进行电压补偿，并再次执行所述获取对应的所述逆变器的输出电压的步骤，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间；在所述等待时间后，将所在控制器中的电压差值发送至其他所有所述控制器，并将该电压差值确定为所述目标调压值，以进行电压补偿。本专利技术公开了一种微电网电压调控系统，包括与多个逆变器一一对应的多个控制器，多个所述控制器相互连接，每个所述控制器均包括：电压采样模块，用于获取对应的所述逆变器的输出电压；差值计算模块，用于根据所述输出电压与参考电压确定电压差值；延时确定模块，用于按照通信等待规则确定对应所述电压差值的等待时间；延时触发模块，用于在所述等待时间内收到其他所述控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在所述等待时间后将所在控制器中的电压差值确定为所述目标调压值并发送至其他所有所述控制器；调压模块，用于根据所述目标调压值进行电压补偿，并触发所述电压采样模块，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间。本专利技术中多个控制器之间相互连接成网，每个控制器通过通信等待规则确定等待时间，根据等待时间内收到的其他控制器的电压差值进行调压并更新输出电压、电压差值和等待时间，在到达等待时间后全网发送自己的电压差值使其他控制器调压，这种通信控制方式实现简单，适用性强，且对系统的通信速度和可靠性要求不高，极大降低了通信部分的成本。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种微电网电压调控系统的结构示意图；图2a为本专利技术实施例中一条下垂控制曲线的图像示意图；图2b为本专利技术实施例中另一条下垂控制曲线的图像示意图；图3为本专利技术实施例中一种电信号控制环的系统控制图；图4为本专利技术实施例中一种具体的微电网电压调控系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例中一种微电网电压调控方法的步骤流程图。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅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做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。现有技术中研发人员提出了多台并联逆变器调压的方案，这种方法对系统通信的要求较高，系统的调节能力很容易受到通信时延的影响。本专利技术中多个控制器之间相互连接成网，每个控制器通过通信等待规则确定等待时间，根据等待时间内收到的其他控制器的电压差值进行调压并更新输出电压、电压差值和等待时间，在到达等待时间后全网发送自己的电压差值使其他控制器调压，这种通信控制方式实现简单，适用性强，且对系统的通信速度和可靠性要求不高，极大降低了通信部分的成本。本专利技术实施例公开了一种微电网电压调控系统，包括与多个逆变器1一一对应的多个控制器2，多个控制器2相互连接，以包括两个控制器的图1为例，每个控制器2均包括：电压采样模块21，用于获取对应的逆变器1的输出电压；差值计算模块22，用于根据输出电压与参考电压确定电压差值；延时确定模块23，用于按照通信等待规则确定对应电压差值的等待时间；延时触发模块24，用于在等待时间内收到其他控制器2发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在等待时间后将所在控制器2中的电压差值确定为目标调压值并发送至其他所有控制器2；调压模块25，用于根据目标调压值进行电压补偿，并触发电压采样模块21，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间。可以理解的是，调压模块25的动作条件有两种，一种是将等待时间内其他控制器2发送的电压差值作为目标调压值进行电压补偿，另一种是等待时间结束后将所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网电压调控系统，其特征在于，包括与多个逆变器一一对应的多个控制器，多个所述控制器相互连接，每个所述控制器均包括：电压采样模块，用于获取对应的所述逆变器的输出电压；差值计算模块，用于根据所述输出电压与参考电压确定电压差值；延时确定模块，用于按照通信等待规则确定对应所述电压差值的等待时间；延时触发模块，用于在所述等待时间内收到其他所述控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在所述等待时间后将所在控制器中的电压差值确定为所述目标调压值并发送至其他所有所述控制器；调压模块，用于根据所述目标调压值进行电压补偿，并触发所述电压采样模块，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间。

【技术特征摘要】
1.一种微电网电压调控系统，其特征在于，包括与多个逆变器一一对应的多个控制器，多个所述控制器相互连接，每个所述控制器均包括：电压采样模块，用于获取对应的所述逆变器的输出电压；差值计算模块，用于根据所述输出电压与参考电压确定电压差值；延时确定模块，用于按照通信等待规则确定对应所述电压差值的等待时间；延时触发模块，用于在所述等待时间内收到其他所述控制器发送的电压差值时将该电压差值确定为目标调压值，还用于在所述等待时间后将所在控制器中的电压差值确定为所述目标调压值并发送至其他所有所述控制器；调压模块，用于根据所述目标调压值进行电压补偿，并触发所述电压采样模块，以更新当前输出电压、当前电压差值、当前等待时间。2.根据权利要求1所述微电网电压调控系统，其特征在于，任一所述延时触发模块包括：计时器，用于从收到所述等待时间的信号时开始计时、并在达到所述等待时间时输出触发信号；通讯电路，用于在收到所述触发信号时将所在控制器的电压差值发送至其他所有所述控制器，还用于接收其他所述控制器发送的电压差值；逻辑电路，用于将收到所述触发信号前收到的其他所述控制器发送的电压差值作为目标调压值发送至所述调压模块，还用于在收到所述触发信号时将所在控制器中的电压差值作为所述目标调压值发送至所述调压模块。3.根据权利要求2所述微电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈赢杰，袁智勇，马溪原，胡洋，周长城，练依情，郭祚刚，陈柔伊，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44