【技术实现步骤摘要】
基于有功曲线下垂的微电网逆变器并联控制方法
本专利技术属于孤岛微网中分布式电源逆变器采用下垂控制并联运行的控制领域，具体涉及一种基于有功曲线下垂的微电网逆变器并联控制方法。
技术介绍
为了解决光伏、风能等分布式能源的间歇性、波动性和不可控性问题，有效整合各种形式分布式电源并将其友好接入电网，微电网技术成为国内外的研究热点。微电网不仅可运行于并网模式，也可运行于孤岛模式。在多分布式电源组成的微电网系统中，微网逆变器多采用基于有功-频率、无功-电压的下垂控制以提供电压和频率支撑，并提高系统的可靠性和冗余性。微电网中不仅包含线性负载，还可能存在电机、整流桥、各种有源负载和不平衡负载。当非线性负载和不平衡负载运行时，逆变器输出电压和电流存在谐波，从而使逆变器输出功率存在各次谐波，对基于基波功率的下垂控制特性造成严重影响。为此，需将逆变器输出有功和无功功率进行滤波后再进行下垂运算。然而，功率滤波器的引入可削弱逆变器并联系统的动态特性，甚至导致系统振荡和失稳。因此，在带非线性负载和不平衡负载的运行环境下，实现基于下垂控制的孤岛微电网逆变器可靠而稳定的并联运行十分必要。通过减小有功和无功功率的滤波器截止频率或采用特定次谐波陷波器进行滤波。采用陷波器的滤波方法需对逆变器输出功率中所含的主要各次谐波的陷波器进行分别设计和并联控制，计算较复杂；采用减小一阶滤波器截止频率的滤波方法虽然设计和计算简单，但为了滤除低频谐波，需设置较小的滤波器截止频率，但截止频率太小可导致逆变器并联系统振荡甚至失稳。目前，针对孤岛微电网...
【技术保护点】
1.一种基于有功曲线下垂的微电网逆变器并联控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、设微电网逆变器台数为k，k台微电网逆变器容量相同且并联在一起，将其中任意一台微电网逆变器记为逆变器#i，#i表示微电网逆变器编号，i∈[2,k]，k≥2；/n步骤2、采样微电网逆变器#i的输出相电压E
【技术特征摘要】
1.一种基于有功曲线下垂的微电网逆变器并联控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设微电网逆变器台数为k，k台微电网逆变器容量相同且并联在一起，将其中任意一台微电网逆变器记为逆变器#i，#i表示微电网逆变器编号，i∈[2,k]，k≥2；
步骤2、采样微电网逆变器#i的输出相电压Eoai,Eobi和桥臂电感电流ILai,ILbi，并经单同步旋转坐标变换分别得到逆变器#i输出电压dq轴分量Eodi,Eoqi和逆变器#i桥臂电感电流dq轴分量ILdi,ILqi，其中d轴为有功轴，q轴为无功轴；
步骤3、根据步骤2中得到的逆变器#i输出电压dq轴分量Eodi,Eoqi和逆变器#i桥臂电感电流dq轴的分量ILdi,ILqi,经一阶低通滤波器进行滤波，得到逆变器#i输出平均有功功率和逆变器#i输出平均无功功率
逆变器#i平均有功功率和逆变器#i平均无功功率的计算公式分别为：
其中Tf为一阶低通滤波器的时间常数,s为拉普拉斯算子；
步骤4、根据步骤3中得到的逆变器#i输出平均有功功率经过有功外环控制得到逆变器#i频率指令ωrefi，逆变器#i频率指令ωrefi经积分运算得到逆变器#i的相角指令θrefi；
所述有功外环控制算法为曲线下垂控制算法，其计算公式为：
积分运算的计算公式为：
在两式中，ω*为逆变器#i输出电压的额定频率，ωΔ为规定的逆变器#i输出电压频率的稳态偏差，e为自然对数的底数，TPi为逆变器#i的有功功率时间常数，TPi＝Pratei/mi，Pratei为逆变器#i的额定容量，mi为有功功率时间常数的系数；
步骤5、根据步骤3中得到的逆变器#i输出平均无功功率经过无功外环控制算法得到逆变器#id轴电压闭环指令Edrefi；
所述无功外环控制算法为电压-无功功率线性下垂控制算法，其计算公式为：
其中，E*为逆变器#i额定输出相电压幅值，ni为逆变器#i的无功功率下垂系数；
步骤6、设q轴的电压闭环指令Eqrefi＝0，将步骤5中得到的逆变器#id轴电压闭环指令Edrefi与步骤2中得到的逆变器#i输出电压d轴分量Eodi，经过d轴电压闭环控制，得到逆变器#id轴桥臂电感电流闭环指令ILdrefi；将逆变器#iq轴电压闭环指令Eqrefi与步骤2中得到的逆变器#i输出电压q轴分量Eoqi，经过q轴电压闭环控制，得到逆变器#iq轴桥臂电感电流闭环指令ILqrefi；
d轴电压闭环控制方程和q轴电压闭环控制方程分别为：
ILdrefi＝(Edrefi-Eodi)GV(s)
ILqrefi＝(Eqrefi-Eoqi...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐海珍，余畅舟，刘淳，陈琛，余俊杰，王庆龙，孙强，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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