[发明专利]一种微网无功-电压控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种微网无功-电压控制装置，其用于采样逆变器（VSI）硬件电路的输出电压测量值U_o和输出电流测量值I_o，并经处理后获得该VSI硬件电路中IGBT的驱动电压信号U_PWM，而实现对该VSI硬件电路的输出电压的闭环控制，该微网无功-电压控制装置包括：

PQ计算器，其用于根据该输出电压测量值U_o和该输出电流测量值I_o计算获得该VSI硬件电路的有功功率测量值P和无功功率测量值Q；

功率控制器，其包括：

有功功率P-ω控制器，其用于根据该有功功率测量值P获得频率ω；以及

无功功率Q-E控制器，其用于根据该无功功率测量值Q和该输出电压测量值U_o获得幅值E；

乘法器，其用于根据该频率ω和该幅值E获得内电势E^*，该电势E^*满足表达式：E^*=E sinωt；

虚拟阻抗控制器，其用于根据该输出电流测量值I_o以及该电势E^*，获得输出电压给定值U^*，该输出电压给定值U^*满足表达式：U^*= E^*—I_o ω L_v，其中，L_v为设定的虚拟电感值；以及

电压控制器，其用于根据该输出电压给定值U^*获得VSI硬件电路中IGBT的驱动电压信号U_PWM，以作用于该VSI硬件电路实现输出电压的闭环控制；

其特征在于：该无功功率Q-E控制器包括：

Q-E下垂控制器，其用于获取内电势指令值E^*的开环补偿值ΔE₁，ΔE₁满足表达式：ΔE₁=n_E（Q^*—Q），其中n_E为该VSI硬件电路的Q-E下垂系数，Q^*为无功功率的指令值；

阻抗校正器，其用于获取内电势指令值E^*的闭环补偿值ΔE₂，ΔE₂满足表达式：，n_u为所设定的Q-U下垂系数，G(S)为无功-电压闭环控制器的传递函数，为了保证端口电压-无功的下垂特性，G(S)含有积分环节；以及

加法器，其用于获取该幅值E完成阻抗自校正功能，该幅值E满足表达式：E= E^*+ΔE₁+ΔE₂。

2.如权利要求1所述的微网无功-电压控制装置，其特征在于：该VSI硬件电路的Q-E下垂系数n_E满足表达式：。

3.如权利要求1所述的微网无功-电压控制装置，其特征在于：微网中n台VSI联合供电，则n台VSI 的虚拟电感满足表达式：

L_V1S_max1=…=L_ViS_maxi=…=L_ViS_maxn=c，其中，L_Vi为第i台VSI的虚拟电抗值L_V；S_maxn为第i台VSI的视在容量S_max；i=1,2…,n。