[发明专利]分布式微源并列运行解耦与功率分配控制方法

说明书

本发明公布了一种分布式微源并联运行解耦与功率分配控制方法，包括从线路上提取三相静止坐标系下的电流i_o经abc/dq变换，将三相静止坐标系变换为两相旋转坐标系，得到电流直轴分量i_od和交轴分量i_oq，经过运算，解决线路阻抗中阻性成分带来的功率耦合问题；并通过调节并联系统中分布式微源的下垂系数来实现有功功率及无功功率的精确分配，避免环流的产生；所述环流中外环为功率控制环，内环为电压电流控制双闭环。上述方法避免了环流的产生，实现微电网大容量和冗余供电，满足微电网灵活性和可靠性的技术需求。

技术领域

本发明属于电力电子应用技术领域，特别涉及一种分布式微源并联运行解耦与功率分配控制方法。

背景技术

微电网中多个逆变器的并联可以提高系统的容量，增强微电网的稳定性。下垂控制法是一种无互联独立控制技术，因其结构简单、扩展方便、运行可靠而往往被采用。低压微网中各微源位置分散，线路阻抗不一致呈阻性，功率分配不精确且耦合严重，控制难度较大。文献《Yunwei Li,Chingnan kao.An accurate power control strategy for power-electronics-interfaced distributed generation units operating in a low-voltage multibus microgrid[J].IEEE Transactions on power Electronics,2009,24(12):2977-2987》通过估计并网模式的线路阻抗来计算孤岛模式的下垂系数，负荷分配得到了改善但不能精确分配。文献《姚玮，陈敏，牟善科，等.基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术[J].电力系统自动化，2009,33(6)：77-80》将下垂系数用与功率有关的一次函数代替，能减小环流以及电压和频率的波动，但系统参数计算复杂，动态响应差。文献《张庆海，彭楚武，陈燕东，等.一种微电网多逆变器并联运行控制策略[J].中国电机工程学报，2012，32(25)：126-133》将线路电阻和无功有关的一次项引入传统下垂中，实现了功率均分，但需要线路阻抗的信息。文献《吕志鹏，罗安.不同容量微源逆变器并联功率鲁棒控制[J].中国电机工程学报，2012，32(12)：35-42》及文献《吕志鹏，苏剑，李蕊，等.不同功率等级微源逆变器并联控制新方法[J].电工技术学报，2013，28(7)：191-198》提出的改进下垂控制策略能实现功率按比例分配且不受感性阻抗大小的影响，但没有考虑线路阻抗中的阻性造成功率的耦合问题。文献《王成山，肖朝霞，王守相.微网中分布式电源逆变器的多环反馈控制策略[J].电工技术学报，2009,24(2)：100-107》将逆变器的输出阻抗设计为感性，减小了功率之间的耦合，但此方法受控制参数的影响较大。文献《GUERRERO J M,DE VICUNA LG,MATAS J,et al.Output impedance design of parallel-connected UPS Inverterswith wireless Load-sharing control[J].IEEE Trans on Industrial Electronics,2005,52(4):1126-1135》在静止坐标系中引入虚拟阻抗来设计系统的阻抗，改善了系统的分配效果，但引入了高频电流干扰。

发明内容

本发明的目的是提出一种分布式微源并联运行解耦与功率分配控制方法。以实现微电网大容量和冗余供电，满足微电网灵活性和可靠性的技术需求。

所述分布式微源并联运行，其特征在于，所述分布式微源并联运行的线路阻抗分为感性阻抗和阻性阻抗。高压微电网中线路阻抗呈感性，中低压微电网中线路阻抗呈阻性。

所述分布式微源解耦控制，其特征在于，引入坐标旋转虚拟阻抗实现有功功率及无功功率的解耦控制，解决线路阻抗中阻性成分带来的功率耦合问题。