微网逆变器控制方法及系统技术方案

本申请涉及一种微网逆变器控制方法及系统，在微网运行过程中，首先获取微网逆变器交流侧(也即微网逆变器与交流电网之间)的交流侧电量参数，之后结合交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压。同时引入虚拟阻抗增加微网的感性，结合初始参考电压得到引入虚拟阻抗后的实际参考电压。最终，通过实际参考电压进行调控，为微网逆变器输出对应的脉冲宽度调制信号，控制微网逆变器运行。通过上述方案，可在微网逆变器中增加感性，提高弱感性微网中微网逆变器的下垂控制性能，避免出现微网孤岛运行时，无功功率由于因线路的阻性而偏离预期分配能力的问题。分配能力的问题。分配能力的问题。

【技术实现步骤摘要】
微网逆变器控制方法及系统


[0001]本申请涉及微网
，特别是涉及一种微网逆变器控制方法及系统。

技术介绍

[0002]微网也即微电网(Micro
‑
Grid)，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。通过微网能够实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。微网有两种最基本的运行状态：孤岛运行和并网运行。通过合理的微网控制策略，可以大大改善微网在不同运行状态下的运行情况。微网中的分布式电源一般以逆变器作为电能输出端口，所以对微网的控制最重要的部分就是对微网逆变器的控制。
[0003]目前常用的微网逆变器下垂控制方案，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。从而使得电压定值不超过越限电压，频率定值不超过越限频率。
[0004]然而，与无功功率强相关的电量电压幅值并不是一个全局变量，和频率不同，整个稳定的微网系统只有1个稳定的频率，各个分布式电源逆变器的有功功率分配也将由这一个全局变量联系起来。但电压幅值却会由于线路阻抗产生偏移，微网系统中不同地点的电压幅值不同，造成了微网中不同分布式电源之间无功功率分配的不合预期。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对微网中不同分布式电源之间无功功率分配不合预期的问题，提供一种微网逆变器控制方法及系统。
[0006]一种微网逆变器控制方法，包括：获取微网逆变器的交流侧电量参数；根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压；对所述初始参考电压进行虚拟阻抗调控，得到实际参考电压；根据所述实际参考电压生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。
[0007]在一个实施例中，所述根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压的步骤，包括：根据所述交流侧电量参数进行功率测量，得到有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率进行下垂控制，得到下垂电压和下垂电压频率；根据所述下垂电压和所述下垂电压频率得到初始参考电压。
[0008]在一个实施例中，所述对所述初始参考电压进行虚拟阻抗调控，得到实际参考电压的步骤，包括：根据所述交流侧电量参数和虚拟阻抗得到所述虚拟阻抗带来的电压参数；对所述初始参考电压和所述电压参数进行作差，得到实际参考电压。
[0009]在一个实施例中，所述根据所述实际参考电压生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行，包括：根据所述实际参考电压和所述交流侧电量参数进行电压环调控，得到参考电流值；根据所述参考电流值和所述交流侧电量参数进行电流环调控，生成脉冲宽度调制
信号控制微网逆变器运行。
[0010]在一个实施例中，微网逆变器控制方法还包括：通过三相锁相环获取交流电网的电压相位信息；根据所述电压相位信息对所述交流侧电量参数进行派克变换以及比例积分调节，得到同步电压频率；根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到下垂电压频率；根据所述下垂电压频率和所述同步电压频率，生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。
[0011]在一个实施例中，所述根据所述电压相位信息对所述交流侧电量参数进行派克变换以及比例积分调节，得到同步电压频率的步骤，包括：以第一相位电压作为参考相位，根据所述电压相位信息对所述交流侧电量参数进行派克变换，得到q轴电压；根据所述q轴电压进行比例积分调节，得到使所述q轴电压无差跟随零时的同步电压频率。
[0012]在一个实施例中，所述根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到下垂电压频率的步骤，包括：根据所述交流侧电量参数进行功率测量，得到有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率进行下垂控制，得到下垂电压频率。
[0013]在一个实施例中，所述根据所述下垂电压频率和所述同步电压频率，生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行的步骤，包括：所述根据所述下垂电压频率和所述同步电压频率得到参考电压频率；根据所述参考电压频率得到参考电压；根据所述参考电压和所述交流侧电量参数进行电压环调控，得到参考电流值；根据所述参考电流值和所述交流侧电量参数进行电流环调控，生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。
[0014]一种微网逆变器控制系统，包括：分布式直流电源；交流电网；微网逆变器，连接所述分布式直流电源；并网电路，设置于所述微网逆变器和所述交流电网之间；控制器，连接所述交流电源和所述并网电路，同时还连接所述微网逆变器，用于根据上述的微网逆变器控制方法对所述微网逆变器进行运行控制。
[0015]在一个实施例中，一所述分布式直流电源、一所述微网逆变器和一所述并网电路构成一个微网组件，所述微网组件的数量为两个以上，不同分布式直流电源所处微网组件中，有功功率下垂系数与线路阻抗的比值均相同。
[0016]上述微网逆变器控制方法及系统，在微网运行过程中，首先获取微网逆变器交流侧(也即微网逆变器与交流电网之间)的交流侧电量参数，之后结合交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压。同时引入虚拟阻抗增加微网的感性，结合初始参考电压得到引入虚拟阻抗后的实际参考电压。最终，通过实际参考电压进行调控，为微网逆变器输出对应的脉冲宽度调制信号，控制微网逆变器运行。通过上述方案，可在微网逆变器中增加感性，提高弱感性微网中微网逆变器的下垂控制性能，避免出现微网孤岛运行时，无功功率由于因线路的阻性而偏离预期分配能力的问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为一实施例中微网逆变器控制方法流程示意图；
[0019]图2为一实施例中初始参考电压分析流程示意图；
[0020]图3为一实施例中虚拟阻抗下垂控制策略逻辑示意图；
[0021]图4为一实施例中实际参考电压分析流程示意图；
[0022]图5为一实施例中实际电压分析逻辑示意图；
[0023]图6为一实施例中微网逆变器控制流程示意图；
[0024]图7为一实施例中两DG(分布式直流电源)输出有功波形示意图；
[0025]图8为一实施例中两DG输出无功波形示意图；
[0026]图9为一实施例中微网系统频率波形示意图；
[0027]图10为一实施例中两DG端口输出电压幅值示意图；
[0028]图11为另一实施例中微网逆变器控制方法流程示意图；
[0029]图12为一实施例中同步电压频率分析流程示意图；
[0030]图13为一实施例中并网逆变器预同步策略逻辑示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微网逆变器控制方法，其特征在于，包括：获取微网逆变器的交流侧电量参数；根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压；对所述初始参考电压进行虚拟阻抗调控，得到实际参考电压；根据所述实际参考电压生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。2.根据权利要求1所述的微网逆变器控制方法，其特征在于，所述根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到初始参考电压的步骤，包括：根据所述交流侧电量参数进行功率测量，得到有功功率和无功功率；根据所述有功功率和所述无功功率进行下垂控制，得到下垂电压和下垂电压频率；根据所述下垂电压和所述下垂电压频率得到初始参考电压。3.根据权利要求1所述的微网逆变器控制方法，其特征在于，所述对所述初始参考电压进行虚拟阻抗调控，得到实际参考电压的步骤，包括：根据所述交流侧电量参数和虚拟阻抗得到所述虚拟阻抗带来的电压参数；对所述初始参考电压和所述电压参数进行作差，得到实际参考电压。4.根据权利要求1所述的微网逆变器控制方法，其特征在于，所述根据所述实际参考电压生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行，包括：根据所述实际参考电压和所述交流侧电量参数进行电压环调控，得到参考电流值；根据所述参考电流值和所述交流侧电量参数进行电流环调控，生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。5.根据权利要求1
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4任意一项所述的微网逆变器控制方法，其特征在于，还包括：通过三相锁相环获取交流电网的电压相位信息；根据所述电压相位信息对所述交流侧电量参数进行派克变换以及比例积分调节，得到同步电压频率；根据所述交流侧电量参数进行下垂控制，得到下垂电压频率；根据所述下垂电压频率和所述同步电压频率，生成脉冲宽度调制信号控制微网逆变器运行。6.根据权利要求5所述的微网逆变器控制方法，其特征在于，所述根...

【专利技术属性】
技术研发人员：安宇，樊丽娟，李鸿鑫，李颖杰，吴垂扬，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：