[发明专利]一种基于自抗扰控制的光储微网系统及无功支撑控制方法

权利要求书

1.一种基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于：包括含有储能装置的微电网和含有微源的微电网、配电网、检测采集模块、数据转换器和储能单元控制模块，所述微源和储能单元分别经过直流变换器、逆变器、滤波器于并网点连接于所述配电网上；

所述检测采集模块用于采集所述储能单元与配电网连接的并网点的三相交流电压和三相交流电流；

所述数据转换器与所述检测采集模块连接，用于根据所述并网点处的三相交流电压和三相交流电流计算出所述并网点电流的直流信号和并网点电压的实时有效值；所述数据转换器将所述并网点处的三相交流电压和三相交流电流通过三相静止坐标系变换至两相同步旋转坐标系，得到所述储能装置在并网点电流的直流信号和并网点电压的实时有效值；

所述储能单元控制模块在所述并网点电压的实时有效值超出要求范围时，控制所述储能装置运行在无功支撑控制模式下，向所述电网注入或从所述电网吸收无功功率，使得所述并网点的电压稳定在所述要求范围之内；在所述并网点电压的实时有效值位于所述要求范围时，控制所述储能装置运行在恒定电流模式下，保持所述储能装置输出电流恒定。

2.如权利要求1所述的基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于：所述检测采集模块包括电压传感器和电流传感器，所述电压传感器连接于所述并网点，用于采集所述储能单元与配电网连接的并网点的三相交流电压；所述电流传感器连接于所述并网点，用于采集所述储能单元与配电网连接的并网点的三相交流电流。

3.如权利要求1任一项所述的基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于：所述储能单元控制模块中所述的安全要求范围为系统额定电压的±7％；所述储能单元控制模块包括电流控制内环和并网点电压控制外环，所述电流控制内环用于跟踪电流参考值，所述电流参考值包括第一分量和第二分量，所述并网点电压控制外环用于获取所述电流参考值的第二分量。

4.如权利要求3所述的基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于，所述电流控制内环包括：

第一自抗扰控制器，输入端与所述检测采集模块的输出端连接，输出端与所述坐标转换器的输入端连接，所述第一自抗扰控制器接收所述直流信号的第一分量和电流参考值的第一分量，输出第一控制信号；

第二自抗扰控制器，输入端与所述并网点电压控制外环和所述检测采集模块的输出端连接，输出端与所述坐标转换器的输入端连接，所述第二自抗扰控制器的输入端接收所述直流信号的第二分量和所述并网点电压控制外环输出的电流参考值的第二分量，输出第二控制信号；

坐标转换器，输出端与所述SPWM调制器，所述坐标转换器将所述第一控制信号和第二控制信号进行坐标转换后输出SPWM调制波信号；

SPWM调制器，输出端与三相电压源型逆变器的控制端连接，所述SPWM调制器将所述SPWM调制波信号和三角载波进行双极性调制得到全控型功率器件的占空比信号，所述三相逆变器的控制端接收所述占空比信号，经功率驱动电路放大后输出触发脉冲控制功率开关电路的开通与关断，以实现对所述电流参考值的跟踪控制。

5.如权利要求4所述的基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于：所述并网点电压控制外环包括第三自抗扰控制器，所述第三自抗扰控制器的输入端与所述检测采集模块的输出端连接，输出端与所述电流控制内环的第二自抗扰控制器的输入端连接，所述第三自抗扰控制器接收所述并网点电压的实时有效值和电压参考值，输出所述电流参考值的第二分量。

6.如权利要求5所述的基于自抗扰控制的光储微网系统，其特征在于：所述并网点电压控制外环还包括限幅模块，所述限幅模块的输入端与所述第三自抗扰控制器的输出端连接，输出端与所述电流控制内环的第二自抗扰控制器的输入端连接，所述限幅模块根据下式对所述电流参考值的第二分量进行限幅：

其中，i_q为所述电流直流信号的第二分量，U_dc为直流母线电压，u_dg为并网点电压的d轴分量(q轴分量为0)，ω为电网电压矢量的角速度，L为滤波电感值，R为滤波电感等效电阻；

将限幅后的所述电流参考值的第二分量输入到所述第二自抗扰控制器的输入端。