【技术实现步骤摘要】
一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法
本专利技术属于电力系统运行与控制领域，具体涉及一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法。
技术介绍
微电网作为一项有效管理和协调逆变器运行的新技术，可以运行在孤岛和并网两种模式，并能相互切换。无论是主动孤岛还是被动孤岛，下垂控制都在微电网中应用广泛。由于各点的频率在同一个互联系统中都是相同的，因此可以根据频率对多个逆变器进行统一调度；但是逆变器输出端电压是一个局部变量，会随逆变器结构参数以及其到并网点距离的不同而发生变化，导致每个逆变器输出端电压幅值各不相同，无法对多个逆变器进行统一调度，使逆变器的输出的无功功率不合理。由于低压微电网中电压等级较低，电压随线路阻抗下降迅速，如果不能合理控制无功功率分配，在极端情况下将会使逆变器输出超出额定功率，造成电压越限，电能质量下降，危害用电设备安全等一系列问题，对生产生活造成不良影响。近年来，国内外学者提出了很多改进的下垂控制的新方法。如采用虚拟阻抗法补偿阻抗差异，但虚拟阻抗会导致电压降落，虚拟阻抗大小不易选取，往往系统稳定和解耦效果两者不可兼得，使得该方法的控制效果将受到很大限制；变参考电压法，引入补偿系数，动态调节参考电压，但会造成环流问题；并联虚拟电阻并联法，使逆变器等效阻抗接近相等，系统稳定性增强，但对逆变器输出端电压影响较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺点，本专利技术提供了一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法。本专利技术采用以下的技术方案：一种基于下垂控制的微网无功功率精确
【技术保护点】
1.一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：采集逆变器交流侧电压电流信号；/n步骤2：对采集到的电压电流信号进行派克变换；/n步骤3：利用变换后的电压电流计算功率；/n步骤4：进行下垂控制；/n步骤5：对下垂控制后计算的参考电压进行解耦控制；/n步骤6：对解耦后的电压进行反派克变换，得到三相静止坐标系下的电压；/n步骤7：根据步骤6得到的电压，利用正弦脉宽调制技术控制逆变器输出。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采集逆变器交流侧电压电流信号；
步骤2：对采集到的电压电流信号进行派克变换；
步骤3：利用变换后的电压电流计算功率；
步骤4：进行下垂控制；
步骤5：对下垂控制后计算的参考电压进行解耦控制；
步骤6：对解耦后的电压进行反派克变换，得到三相静止坐标系下的电压；
步骤7：根据步骤6得到的电压，利用正弦脉宽调制技术控制逆变器输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，步骤2具体为：
派克变换的具体内容为：
电压在三相静止坐标系下表示为：
其中，ua、ub、uc分别为三相静止坐标系下的a、b、c轴的电压，U为逆变器输出端电压幅值，θ为a相电压与坐标系a轴之间的角度；
电压在两相旋转坐标系下表示为：
式中：ud、uq分别为两相旋转坐标系下d轴、q轴的电压分量，为两相旋转坐标系d轴与三相静止坐标系a轴之间的角度；
由于：
以上3个公式联立得：
同理电流的派克变换为：
式中：id、iq分别为两相旋转坐标系下d轴、q轴的电流分量，ia、ib、ic分别为三相静止坐标系下的a、b、c轴的电压分量。
3.根据权利要求1所述的一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，步骤3具体为：
基于电压定向的矢量控制策略：
式中：P为逆变器输出的有功功率，Q为逆变器输出的无功功率。
4.根据权利要求1所述的一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，步骤4具体包括以下子步骤：
步骤4.1：根据下垂特性曲线和线路特性曲线计算出逆变器输出无功功率和下垂系数、线路阻抗的关系；
步骤4.2：求得逆变器输出的无功功率正比于逆变器额定无功功率的条件；
步骤4.3：计算逆变器应当输出的无功功率；
步骤4.4：判断计算出的无功功率是否满足逆变器的约束条件；
步骤4.5：进行逆变器参考电压计算。
5.根据权利要求4所述的一种基于下垂控制的微网无功功率精确分配方法，其特征在于，步骤4.1具体为：
下垂控制策略中逆变器电压幅值和输出无功功率成线性关系，即：
U＝U0-kQ；
其中，U0表示逆变器输出端电压幅值参考值，k表示下垂系数；
逆变器输出端电压幅值随无功功率变...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴娜，董龙景，樊淑娴，刘子晖，周成祥，杨征贤，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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