[发明专利]一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法

权利要求书

1.一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，提出储能变流器功率控制方法，内容是：根据有功无功的指令与实际值通过比例积分调节器闭环调节储能变流器交流输出电压的幅值、角频率，实现精确的有功无功控制；

所述储能变流器功率控制方法，其功能是：计算有功功率指令标幺值P_ref和无功功率指令标幺值Q_ref与实际值P和Q的偏差，分别经过两个比例积分调节器得到交流输出电压幅值改变量标幺值ΔU和角频率改变量标幺值Δω，从而动态调整交流输出电压的幅值和角频率，该调整作用到有功功率和无功功率模型上，进行有功和无功的精确控制；

其中，有功功率和无功功率模型的描述如下：

其中，P为储能变流器输出有功功率标幺值，正数代表发出有功，负数代表吸收有功；Q为储能变流器输出无功功率标幺值，正数代表发出无功，负数代表吸收无功；U_b为交流母线线电压额定值，S_b为储能变流器功率额定值，R为储能变流器交流输出侧到交流母线之间一次电缆单相电阻，ΔU为有功环比例积分调节器输出的电压幅值的改变量标幺值，Δω为无功环调节器输出的电压角频率的改变量标幺值；

步骤2，微网控制器通过模数转换器实时采集两台储能变流器输出的交流电压、交流电流的幅值和相位计算出有功功率和无功功率，并同时采集断路器两侧的电压和断路器上的电流，结合当前微网需要实现的运行模式，应用并网模式控制子模块、离网模式控制子模块、并网转离网控制子模块和离网转并网控制子模块这四种子模块之一对两台储能变流器下发有功无功指令，实现预期的微网运行模式。

2.如权利要求1所述的一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法，其特征在于：所述步骤2中，微网控制器设置并网模式控制子模块，其功能是：微网控制器直接给电池的储能变流器下发有功指令P_ref和无功指令Q_ref，该指令数值为微网使用者需要微网系统向电网馈送的有功功率和无功功率，而超级电容的储能变流器有功和无功指令直接设置为零。

3.如权利要求1所述的一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法，其特征在于：所述步骤2中，微网控制器设置离网模式控制子模块，其功能是：微网控制器将两台储能变流器实际输出的有功和无功功率之和作为有功指令P_ref和无功指令Q_ref下发给电池的储能变流器，超级电容的储能变流器的有功无功指令仍设置为零。

4.如权利要求1所述的一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法，其特征在于：所述步骤2中，微网控制器设置并网转离网控制子模块，其功能是：设P_in和Q_in为当前经联络线流入微网有功功率和无功功率的标幺值，流入为正；对于电池的储能变流器，当未进行转离网流程时，并网转离网控制子模块输出的有功无功调整量P_L和Q_L均设置为零，当进行转离网流程时，P_L和Q_L分别设置为P_in和Q_in；对于超级电容的储能变流器，P_L和Q_L恒为零；并网转离网控制子模块对进行功率调整后的联络线实时功率持续判断，当有功功率和无功功率均小于转离网功率阈值后，发出分断路器指令。

5.如权利要求1所述的一种含电池和超级电容的低压微电网并离网控制方法，其特征在于：所述步骤2中，微网控制器设置离网转并网控制子模块，其功能是：输入联络线断路器系统侧电压幅值U_sys、微网侧电压幅值U_mg以及系统侧电压角频率ω_sys、微网侧电压角频率ω_mg，用系统侧电气量减去微网侧电气量得到联络线断路器两侧交流电压幅值差标幺值ΔU_g和角频率差标幺值Δω_g下发给电池的储能变流器，分别叠加到ΔU和Δω上，其中，ΔU为有功环比例积分调节器输出的电压幅值的改变量标幺值，Δω为无功环调节器输出的电压角频率的改变量标幺值；若在一定时间窗口内断路器两侧电压的幅值差、角频率差和相角差均小于并网阈值，微网控制器合上联络线开关，否则本次转并网失败，等待下一次并网指令。