[发明专利]一种交直流微电网电能质量协调控制方法和系统

说明书

本发明提供了一种交直流微电网电能质量协调控制方法和系统，包括：采用检测处理级采集交直流微电网的电网参数并根据电网参数计算补偿电流的安全约束量；基于安全约束量和获取的任务目标，采用决策控制级生成调控补偿电流的控制信号；根据控制信号，采用执行级生成补偿电流，对交直流侧电能质量进行控制。该方法和系统通过采集交直流微电网的电网参数并计算调控补偿电流的控制信号，根据控制信号生成补偿电流，对交直流侧电能质量进行控制，可在补偿范围内合理分配补偿电流，在维持交直流混合微电网直流母线电压稳定的前提下有效治理交、直流侧典型电能质量问题。

技术领域

本发明属于电力技术领域，具体涉及一种交直流微电网电能质量协调控制方法和系统。

背景技术

目前，分布式电源大规模接入配电网已成为清洁可再生能源消纳的重要手段，为更加高效的利用分布式能源，交直流混合微电网技术被广泛关注，通过构建交直流混合微电网可以更好的协调系统内直流特性的电源、负荷(光伏、储能、充电桩、LED等)及交流特性的电源、负荷(风机、旋转电机等)，提升资源利用率，减少电能多重转换带来的附加损耗。与此同时，交直流混合微电网中存在大量的电力电子设备，如分布式电源并网接口，电动机负荷变频调速装置甚至基于电力电子的电能质量治理装置等，设备本体的输出谐波，乃至装置间的耦合关系使得微电网的电能质量问题更加突出也更加复杂。

由于微电网中存在大量电力电子装置，会产生较宽频带的谐波(由调制方式决定)，直流微电网侧也会由于调制特性产生由交流侧串扰的特征纹波，影响直流电压稳定，同时直流侧直接并网的电源和非线性负荷也会产生纹波，这就造成交直流混合微电网的电能质量更加复杂，交直流侧通过直流母线会将形成电能质量扰动的耦合关系，传统的电能质量独立管控可能造成“牵一发而动全身”的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种交直流微电网电能质量协调控制方法和系统。该方法和系统能够兼顾交直流微电网交流及直流侧的谐波、无功和纹波等典型电能质量问题的控制，有效的协调就地侧的各个治理装置，形成统一协调治理的效果。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种交直流微电网电能质量协调控制方法，其改进之处在于：

采用检测处理级采集交直流微电网的电网参数并根据所述电网参数计算补偿电流的安全约束量；

基于所述安全约束量和获取的任务目标，采用决策控制级生成调控补偿电流的控制信号；

根据所述控制信号，采用执行级生成补偿电流，对交直流侧电能质量进行控制；

所述电网参数包括：电压、功率因数、谐波和电力电子开关器件的直流侧电压偏差中的一个或多个。

本发明提供的第一优选技术方案，其改进之处在于，所述补偿电流包括无功补偿电流、谐波补偿电流和直流纹波补偿电流，所述采用检测处理级采集交直流微电网的电网参数并根据所述电网参数计算补偿电流的安全约束量，包括：

采用检测处理级采集交直流微电网的直流侧电容电压计算得到直流侧电容电压维稳容量；

采集交流侧有源滤波器的设计容量减去容量安全裕度再减去所述直流侧电容电压维稳容量，得到谐波补偿电流的安全约束量；

采集静止无功补偿装置的设计容量减去容量安全裕度再减去所述直流侧电容电压维稳容量，得到无功补偿电流的安全约束量；

采集直流侧有源滤波器的设计容量减去容量安全裕度再减去所述直流侧电容电压维稳容量，得到直流纹波补偿电流的安全约束量。

本发明提供的第二优选技术方案，其改进之处在于，所述基于所述安全约束量安全约束量和获取的任务目标，采用决策控制级生成调控补偿电流的控制信号，包括：