[发明专利]一种柔性母联控制器的控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及柔性输电领域，具体涉及一种柔性母联控制器的控制方法及系统。

背景技术

随着分布式发电并网渗透率的提高，需要充分利用现有网架拓扑的配送电能力；另一方面，分布式发电出力的间歇性和波动性会导致配电网潮流快速变化，因此需要采取新的技术手段。装设联络开关、分段开关，可以实现配电网主动、柔性的潮流控制。

但传统的联络开关，只能连接相同电压等级的配电网络，而且需要配电网络两端网络频率、相位一致；此外，联络开关还存在开关动作时间慢，自动化程度低等问题。电力电子装置响应速度快，控制灵活，形成新型的柔性配电网开关可以代替传统联络开关。但是电网中，由于电压等级比较高，传统变流器存在一定局限性。模块化多电平变流器的子模块可以在低压下运行，其开关器件具有应力小，谐波小，易于拓展和可靠性高等优点，被广泛应用。

传统电能质量补偿装置需要分别提取系统无功、各次谐波电流、负序电流等相关信息，从而计算出无功、谐波及负序的补偿指令，因而提取过程计算复杂，对处理器的要求非常高。

因此，需要一种母联柔性控制系统来简化提取计算的过程。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于配电网的母联柔性控制方法及系统，该控制方法包括步骤：

外环控制器接收功率指令、直流电压反馈、三相交流电压反馈和三相交流电流后，输出电流指令；内环控制器接收所述电流指令后，输出调制电压指令；调制电压指令经PWM整流模块整流后，输入柔性母联控制器，实现对柔性母联控制器的调制。

外环控制器接收功率指令、直流电压反馈、三相交流电压反馈和三相交流电流后，输出电流指令，包括：外环控制器中的功率控制指令计算单元，接收功率指令，输出功率电流指令；外环控制器中的直流电压调节单元，接收直流电压反馈，输出直流电流指令；外环控制器中的交流电压调节单元，接收坐标变换后的三相交流电压反馈，输出交流电流指令；外环控制器中的电能质量控制单元，接收坐标变换后的三相交流电流，三相交流电流经补偿指令提取计算后，电能质量控制单元输出补偿电流指令；外环控制器中的控制功能选择器，根据配电网的控制目标从功率电流指令、直流电流指令和所述交流电流指令中，选择其一作为输出量；若输出量非所述交流电流指令，则输出量叠加补偿电流指令后，输出电流指令。内环控制器接收电流指令后，输出调制电压指令，包括：电流指令输入内环控制器中的电流前馈解耦控制单元后，输出调制电压指令。

补偿电流指令包括：有功电流补偿指令i_dc^*和无功电流补偿指令i_qc^*。当配电网中有负序电流及谐波时，有功电流i_d叠加二倍频脉动及高次脉动，取反提取的有功电流脉动值，得到有功电流补偿指令i_dc^*；将无功电流取反作为无功电流补偿指令i_qc^*。

有功电流脉动值包括：用二阶广义积分和直流积分器从有功电流i_d中分离直流量即得有功电流脉动值。

其母联柔性控制系统包括：外环控制器模块，用于接收功率指令、直流电压反馈、三相交流电压反馈和三相交流电流后，输出电流指令；内环控制器模块，用于接收电流指令后，输出调制电压指令；调制模块，用于将调制电压指令经PWM整流模块整流后，输入柔性母联控制器，实现对柔性母联控制器的调制。

外环控制器具体包括：外环控制器中的功率控制指令计算单元，接收功率指令，输出功率电流指令；外环控制器中的直流电压调节单元，接收直流电压反馈，输出直流电流指令；外环控制器中的交流电压调节单元，接收坐标变换后的三相交流电压反馈，输出交流电流指令；外环控制器中的电能质量控制单元，接收坐标变换后的三相交流电流，三相交流电流经补偿指令提取计算后，电能质量控制单元输出补偿电流指令；外环控制器中的控制功能选择器，根据配电网的控制目标从功率电流指令、直流电流指令和交流电流指令中，选择其一作为输出量；若输出量非交流电流指令，则输出量叠加补偿电流指令后，输出电流指令。

内环控制器，具体包括：电流指令输入内环控制器中的电流前馈解耦控制单元后，输出调制电压指令。