[发明专利]一种微网虚拟功率下垂限幅控制方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源电力系统与微网技术领域，具体涉及一种微网虚拟功率下垂限幅控制方法。

背景技术

近年来，国家大力推广发展新能源发电技术，绝大多数分布式电源(DG)通过逆变器与电网并联或者直接向负荷供电，功率下垂控制方法易于实现即插即用，因而受到广大用户的青睐，在微源控制方面具有广阔的应用前景。传统的功率下垂控制方法是基于高压电网线路呈感性这一条件而进行的，其有功与频率、无功与电压差之间近似呈一一对应关系。低压微网线路电阻较大，将高压下垂控制方法直接应用在低压微网中会导致有功和无功功率的耦合。为了解决功率的耦合问题，引入了虚拟功率的概念，通过考虑线路阻抗对功率的影响，对实际功率进行坐标旋转变换，得到虚拟有功与频率、虚拟无功与电压之间近似呈一一对应关系，进而虚拟功率下垂控制实现了功率的解耦控制。孤岛运行的逆变器直流侧一般接有储能装置，单台逆变器的输送功率必须保持在一定范围内，才能保证系统的安全。当负荷突增时，可能超过逆变器的最大容量而损坏逆变器，或者导致直流侧储能装置过度放电而受损；当负荷突减时，逆变器的功率可以双向流动，可能导致直流侧储能装置过充电，因此，必须对逆变器的功率运行范围加以限制。采用虚拟功率下垂控制后，对逆变器的输出功率进行限幅控制的难点在于频率和电压分别与虚拟有功、虚拟无功近似呈一一对应关系。现有的限幅控制方法采取将实际功率的安全运行范围转化为虚拟功率的范围，进而根据虚拟功率的大小进行限幅控制，但该方法存在限幅范围不一致的问题，即，虚拟功率的限幅范围会大于逆变器实际的安全运行范围，导致逆变器的实际输出功率仍有可能超出范围，危害甚至损坏逆变器及整个系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，根据逆变器实际输出的功率直接确定是否发生功率越限以及越限后的相应调整措施，不必借助虚拟功率的范围来进行限幅控制，采用虚拟功率下垂控制实现微网的功率解耦控制后，利用本发明提出的限幅控制方法将逆变器的输出功率准确限制在安全范围内，保障了逆变器及系统的安全，具体技术方案如下。

一种微网虚拟功率下垂限幅控制方法，包括如下步骤：

1)将下垂控制方程式由原来的ω=ωN-m(P′-PN′)E=EN-n(Q′-QN′)]]>改进为