微电网下虚拟电压补偿方法及装置制造方法及图纸

技术编号:33968359 阅读:39 留言:0更新日期:2022-06-30 01:54
微电网下虚拟电压补偿方法及装置,解决了现有含分布式能源的交流微电网在并入中低压配电网运行时由于分布式能源出力波动性和负载切入切出的随机性导致并网点电压波动的问题,属于交流微电网电压控制领域。本发明专利技术通过在微电网并网点处并联接入储能变流器,利用该储能变流器的有功无功补偿能力向中低压配电网中插入一个虚拟电压相量,将虚拟电压相量转换为有功功率和无功功率,对微电网电压进行补偿,将并网点电压幅值恢复至中低压配电网电压的幅值能够实现对微电网电压幅值的直接调节,有效解决了交流微电网并网点电压波动问题。有效解决了交流微电网并网点电压波动问题。有效解决了交流微电网并网点电压波动问题。

【技术实现步骤摘要】
微电网下虚拟电压补偿方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种微电网下虚拟电压补偿方法及装置,属于交流微电网电压控制领域。

技术介绍

[0002]含有分布式能源的微电网直接并入交流配电网时,其并网点电压的稳定性受到分布式能源出力的波动性以及负载切入切出的随机性等因素影响,抑制交流微电网电压波动、提高微电网电压质量是交流微电网技术的关键问题之一。
[0003]在高电压等级的输电线路中,线路阻抗比X/R很大,无功功率的传输是造成电网电压波动的主要原因,通过在电网系统中加入无功补偿装置可有效提高电网电压稳定性;在中低压配电网中阻抗R>X,有功功率传输造成的电压损耗不可忽略,故仅在微电网并网系统中加装无功补偿装置对于抑制电压波动效果不理想,需要结合有功功率和无功功率对微电网电压进行综合补偿。
[0004]若通过改变分布式能源并网逆变器向电网传输的有功功率和无功功率来进行微电网电压调节,无法实现分布式能源发电的利用率最大化,造成分布式能源的浪费。

技术实现思路

[0005]针对现有含分布式能源的交流微电网在并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,所述方法包括:S1、在含分布式能源的微电网并入中低压配电网的并网点处并联接入储能变流器;S2、实时采集微电网并网点电压信号u
pcc
和中低压配电网电压信号u
g
,对R
g
和L
g
进行在线辨识,构建有功功率参考值和无功功率参考值::,为u
pcc
的相角,为u
g
的相角;U
gd
为中低压配电网电压信号u
g
的d轴分量,U
g = U
gd
;U
pccd
为微电网并网点电压信号u
pcc
的d轴分量;U
pccq
为微电网并网点电压信号u
pcc
的q轴分量;R
g
和L
g
分别为传输线路的等效电阻和等效电抗,X
g
=ωL
g
,ω为微电网角频率;S3、根据有功功率参考值和无功功率参考值,确定有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
;S4、根据有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
通过功率环和电流环进行控制,得到调制电压,将调制电压生成开关管控制信号,并输入至储能变流器中,控制储能变流器输出目标虚拟电压相量至微电网并网点,将并网点电压幅值恢复至u
g
的幅值。2.根据权利要求1所述的微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,储能变流器包括三相桥式变流器、直流母线电容、储能蓄电池阵列、电抗器和三相隔离变压器;三相桥式变流器直流侧、直流母线电容、储能蓄电池阵列并联连接,三相桥式变流器的交流侧与电抗器和三相隔离变压器串联连接后以并联的方式接入微电网并网点处。3.根据权利要求2所述的微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,S3中,考虑储能蓄电池阵列的SOC和储能变流器最大容量,根据有功功率参考值和无功功率参考值,确定有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
。4.根据权利要求3所述的微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,S3具体包括:当,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:;SOC
max
为保障储能蓄电池阵列安全运行要求的最大值,SOC
min
为保障储能蓄电池阵列安全运行要求的最小值;S
sh
为储能变流器的最大容量;当,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:
;当,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:;当,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:式中,k为缩减系数;当时,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:;当时,有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
为:。5.根据权利要求4所述的微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,。6.根据权利要求1所述的微电网下虚拟电压补偿方法,其特征在于,所述S4包括:将有功功率给定值P
shref
和无功功率给定值Q
shref
分别与各自的实际输出功率值作差并送入PI调节器中,得到电流d轴给定值和q轴给定值,再分别与各自的实际输出电流值作差并送入PI调节器中,得调制电压信号;调制电压信号依次经Park
‑1变换和PWM调制模块调制后得到开关管控制信号。7.微电网下虚拟电压补偿装置,其特征在于,包括储能变流器和控制模块;储能变流器并...

【专利技术属性】
技术研发人员:李浩昱马慧敏苏航
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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