[发明专利]一种基于逆系统的微网有功无功功率独立控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统中的微网技术领域，尤其涉及一种基于逆系统的微网有功无功功率独立控制方法。

背景技术

微网(Microgrid)通常被定义为由微电源(即：微网中的分布式电源Distributed Generation，DG)、储能设备和负荷等共同组成的系统，如图1所示。图中，微网由一组放射型馈线组成，通过一个公共连接点与大电网相连，A、B、C三条馈线上有敏感负荷，需要有微电源提高供电可靠性，而在只有非敏感负荷的馈线上则可不需要有微电源。在节点1、2、3、4处有四个微电源，当微网独立运行时，敏感负荷与配电网断开，由微电源对其提供功率支持，当微网与配电网联网运行时，微电源也可以向非敏感负荷供电。微电源可包括光伏发电、风力发电、燃料电池发电、微燃机发电等，微电源和储能设备通常由电力电子器件负责能量转换，并提供必要的控制。

微网可以为高科技园区、居民小区、大学校园或海岛等供电；微网中微电源通常带有本地负荷，但微电源与本地负荷不一定时时刻刻都匹配，不同微电源需要通过微网线路进行功率传输，且传输线通常长度为几公里。传统功率传输控制方法中的P-f、Q-U控制方法是适用于高压传输线参数的功率传输控制，即适用于传输线参数中感抗远大于电阻的情况。而对于微网中传输线参数的特点，原控制方法不再适用。微网中传输线参数如表1所示，感抗值和电阻值为同一个数量级，使得功率传输方程中有功和无功耦合在一起，且忽略感抗或者电阻都会导致功率传输控制的不精确。

表1微网传输线阻抗参数

发明内容

针对上述背景技术中提到的现有微网传输线功率中有功功率和无功功率的相互耦合、导致有功无功功率独立调节不易、不利于微网内潮流调控的不足，本发明提出了一种基于逆系统的微网有功无功功率独立控制方法。

本发明的技术方案是，一种基于逆系统的微网有功无功功率独立控制方法，其特征是该方法包括以下步骤：

步骤1：功率传输决策单元根据微电源的输出功率和负荷，计算出传输线上传输的有功功率和无功功率；

步骤2：逆系统控制单元根据步骤1得到的数据，计算出被控微电源输出的电压有效值和电压相位角；

步骤3：脉宽调制PWM控制单元根据步骤2得到的数据，实时计算并发出脉冲信号，控制被控微电源的逆变器，实现线路上有功功率和无功功率传输控制。

所述有功功率和无功功率的计算公式分别为：

P=PDG1-PLoad1Q=QDG1-QLoad1]]>

其中：

P为与微电源1相连的线路上忽略线路有功损耗时应传输的有功功率；

Q为与微电源1相连的线路上忽略线路无功损耗时应传输的无功功率；

P_DG1为微电源1发出的有功功率；

Q_DG1为微电源1发出的无功功率；

P_Load1为本地负荷1的有功功率；

Q_Load1为本地负荷1的无功功率。

所述P、Q的计算公式分别为：