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专利号: 2020102481590
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,包括以下步骤:获取逆变器的运行参数,计算平均有功功率和无功功率;

根据逆变器输出的有功功率和无功功率采用下垂控制方法调节参考电压幅值及参考角频率;

根据参考电压幅值及参考角频率进行电压合成,得到参考电压;

根据参考电压和逆变器的输出电压、电流进行电压电流双环控制,输出PWM调制信号并对逆变器进行调制;

提取三相电网输出电压的正序分量,采用预同步控制策略得到逆变器误差补偿角频率,并输入至下垂控制中对参考角频率进行补偿。

2.如权利要求1所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述获取逆变器的运行参数,计算平均有功功率和无功功率,具体包括:获取逆变器的输出电压、输出电流、电容电压及电感电流参数,并进行park变换和功率计算,得到逆变器输出的瞬时有功功率和无功功率;

将逆变器输出的瞬时有功功率和无功功率经过有源低通滤波器处理,得到对应的平均有功功率和无功功率。

3.如权利要求2所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述根据逆变器输出的有功功率和无功功率采用下垂控制方法调节参考电压幅值及参考角频率,具体表示为:ω=ω*-mp(P-P*)

U=U*-nq(Q-Q*)

其中,ω*为逆变器额定角频率,U*为逆变器额定输出电压,P和Q分别表示逆变器输出的实际有功、无功功率,P*和Q*分别表示逆变器额定有功功率和额定无功功率,mp和nq分别为有功下垂系数和无功下垂系数。

4.如权利要求3所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述根据参考电压幅值及参考角频率进行电压合成,得到参考电压,具体包括:将参考角频率进行积分,得到相角;

根据参考电压幅值和相角进行电压合成,得到三相静止坐标系下的参考电压;

将三相静止坐标系下的参考电压进行park变换,得到电压d轴和q轴分量,并作为电压电流双环控制的输入量。

5.如权利要求4所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述根据参考电压和逆变器的输出电压、电流进行电压电流双环控制,具体包括:将电压合成得到的参考电压分量与逆变器的实际输出电压进行对比作差,所得差值经过电压外环的PI控制器得到电流,并作为电流内环控制的参考电流;

将逆变器输出电流与参考电流进行对比作差,所得差值经过电流内环的PI控制器得到电压,并作为调制PWM的电压信号。

6.如权利要求5所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述电压电流双环控制的数学模型表示为:其中,iod和ioq分别为微电网公共连接点处的输出电流d、q轴分量, 和 分别为电流参考值的d、q轴分量,icd和icq分别为逆变器输出的实际电流值,Urefd和Urefq分别为电压参考值的d、q轴分量,Ud和Uq分别为逆变器输出的实际电压值,Uid和Uiq分别为逆变桥调制电压信号的d、q轴分量,kpu、kiu、kpc、kic分别为电压、电流控制中PI控制器的比例参数和积分参数,Cf和Lf分别表示滤波电容和滤波电感。

7.如权利要求6所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述提取三相电网输出电压的正序分量,采用预同步控制策略得到逆变器误差补偿角频率,并输入至下垂控制中对参考角频率进行补偿,具体包括:将三相电网输出电压进行clark变换,在αβ轴参考坐标系下通过正交信号发生器提取三相电网输出电压的正序分量;

将三相电网输出电压的正序分量进行park变换,得到dq轴参考坐标系下的正序分量;

将q轴分量与零参考比较,经过PI控制器调节q轴分量使其趋近于0,得到电网角频率,并将电网角频率积分得到三相电网输出电压的相位;

将微电网输出电压进行park变换,并将三相电网输出电压的相位作为park变换的输入相位,得到微电网输出电压的d轴和q轴分量;

将q轴分量与零参考比较,经过PI控制器调节q轴分量使其趋近于0,得到逆变器误差补偿角频率;

将逆变器误差补偿角频率输入至下垂控制中,对利用下垂控制方法得到的参考角频率进行补偿。

8.如权利要求7所述的改进的微电网并网预同步控制方法,其特征在于,所述将逆变器误差补偿角频率输入至下垂控制中,对利用下垂控制方法得到的参考角频率进行补偿,表示为:ω′=ω*-mp(P-P*)+Δω

其中,ω′为补偿后的参考角频率,Δω为逆变器误差补偿角频率。