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微电网分布式电源逆变器的自适应功率解耦方法技术

技术编号:8802591 阅读:147 留言:0更新日期:2013-06-13 06:47
本发明专利技术公开了一种微电网分布式电源逆变器的自适应功率解耦方法,其技术方案的要点是,提出的解耦矩阵自适应获取及其应用方法综合考虑线路阻抗的特性,负载特性,及逆变器输出阻抗特性,根据实际线路阻抗参数,并结合负载特性及逆变器自身输出阻抗自行确定变换矩阵中的参数,达到自适应PQ解耦控制的效果。适用于逆变器功率解耦矩阵的自适应获取及其应用方法,该方法通过对电压幅值施加扰动,检测有功功率和无功功率的变化,确定解耦的转换矩阵,此方法能够适应不同的传输线特性及电压特性,自行确定功率解耦矩阵的转换矩阵,对逆变器进行功率解耦控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微电网逆变器控制的新型控制方案,尤其是一种,它能够适应微电网各种类型的传输线和常用的负载模型,可以提高微电网分布式电源逆变器运行的稳定性。
技术介绍
由于传统不可再生能源的日益减少,有效利用可再生能源日益重要。可在生能源发电通常是以分布式电源(DG)的形式出现,通过电力电子变换器与电网相连。多个分布式发电系统结合储能设备及本地负载等可组成微电网,微电网提高了系统运行的可靠性和分布式电源的可控性。微电网逆变器广泛采用下垂控制,比如:P_f下垂控制,P-V下垂控制等。在低压系统中,采用Ρ-f下垂控制时,有功功率和无功功率存在着强耦合作用,从而导致系统稳定性差。采用P-V下垂控制虽能有效降低PQ耦合作用,使控制效果大为改观,但P-V下垂控制在低压系统中仍然存在PQ耦合作用。经过矩阵变换的PQ解耦下垂控制是基于已知线路阻抗参数来确定变换矩阵的。但是实际系统中线路阻抗参数往往不尽相同,且传统解耦控制不能适应其它线路阻抗参数的系统,并且没有考虑本地负载对解耦控制的影响。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足,本专利技术综合考虑微网中的负载特性,传输线特性以及逆变器输出阻抗特性,在线估测得到系统等效的阻抗特性,自行确定解耦控制参数,达到更为准确的功率解耦,且能够适应各种传输线特性及不同的电压等级,提高逆变器运行的稳定性。为了解决上述存在的技术问题,本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种,它包括以下步骤:1、逆变器采用传统的下垂控制时,用有功功率调节逆变器输出电压的频率,无功功率调节逆变器输出电压的幅值;v,f分别为逆变器输出电压幅值和频率,P, Q分别为逆变器输出的有功功率和无功功率,fMf,为给定的电压频率和幅值,Pref, QMf为逆变器给定的有功功率和无功功率,kq, kP为下垂系数;f = fref+kp (Pref-P)V = Vref+kq (Qref-Q)微电网逆变器在运行时采用传统的下垂控制,然后给输出电压幅值施加一定的扰动,同时维持输出电压频率不变,此时的有功功率和无功功率的变化是系统综合负载特性,传输线特性,逆变器输出阻抗特性得到的结果,通过检测有功功率和无功功率的变化量,可推算出系统的等效阻抗,进而确定逆变器解耦控制参数;如果逆变器是采用p-u,Q-f的下垂控制时,则用有功功率调节逆变器输出电压幅值,无功功率调节输出电压频率,向逆变器输出电压幅值|v|增加一定的扰动| ,同时保持逆变器输出相位和频率不受扰动| 影响,可通过保持频率相角环节开环实现,检测逆变器输出有功功率和无功功率的变化; 2、通过有功和无功的变化量可得到系统中等效的阻抗特性,ΛΡ为有功功率的变化,Λ Q为无功功率的变化,R、X为系统等效的阻抗和感抗;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电网分布式电源逆变器的自适应功率解藕方法,其特征在于:它包括以下步骤:a、逆变器采用传统的下垂控制时,用有功功率调节逆变器输出电压的频率,无功功率调节逆变器输出电压的幅值;V,f分别为逆变器输出电压幅值和频率,P,Q分别为逆变器输出的有功功率和无功功率,fref,Vref为给定的电压频率和幅值,Pref,Qref为逆变器给定的有功功率和无功功率,kq,kp为下垂系数,其控制表达式为:f=fref+kp(Pref?P)V=Vref+kq(Qref?Q)微电网逆变器在运行时采用传统的下垂控制,然后给输出电压幅值施加一定的扰动,同时维持输出电压频率不变,此时的有功功率和无功功率的变化是系统综合负载特性,传输线特性,逆变器输出阻抗特性得到的结果,通过检测有功功率和无功功率的变化量,可推算出系统的等效阻抗,进而确定逆变器解藕控制参数;b、通过有功和无功的变化量可得到系统中等效的阻抗特性,ΔP为有功功率的变化,ΔQ为无功功率的变化,R、X为系统等效的阻抗和感抗;ΔPΔQ=RXc、通过等效的阻抗特性,得到功率转换矩阵,将有功功率和无功功率进行组合,得到分别控制电压幅值和相位的虚拟功率,Wv为控制输出电压幅值的虚拟功率,Wf为控制逆变器输出频率的虚拟功率,Z=R+jX为系统中的阻抗特性;WVWf=RZXZXZ-RZPQ为给定的虚拟功率,系统的功率控制算法为:f=fref+kq(wf*-Wf)V=Vref+kp(WV*-WV)FDA00002729211600022.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种微电网分布式电源逆变器的自适应功率解藕方法,其特征在于:它包括以下步骤: a、逆变器采用传统的下垂控制时,用有功功率调节逆变器输出电压的频率,无功功率调节逆变器输出电压的幅值;V,f分别为逆变器输出电压幅值和频率,P,Q分别为逆变器输出的有功功率和无功功率,fref, Vref为给定的电压频率和幅值,Pref, Qref为逆变器给定的有功功率和无功功...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙孝峰田艳军李昕
申请(专利权)人:燕山大学
类型:发明
国别省市:

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