[发明专利]一种多变流器并联的频率控制方法及装置

说明书

本发明涉及一种多变流器并联的频率控制方法及装置，属于微电网控制技术领域，通过控制主变流器工作在定频控制模式、从变流器工作在频率偏差控制模式，当负荷未超出主变流器的额定容量时不投入从变流器，而是处于热备用状态，当负荷超出主变流器的额定容量，使微电网系统的频率发生偏移时投入从变流器，实现了多变流器并联的微电网系统的频率稳定控制，同时，可减少变流器低效、高谐波的轻载运行工况，提升微电网系统的运行效率和电能质量。

技术领域

本发明属于微电网控制技术领域，具体涉及一种多变流器并联的频率控制方法及装置。

背景技术

微电网有助于提高配电系统对分布式电源的接纳能力，优化配电网运行方式；在电网故障时，可保证关键负荷供电；可提高供电可靠性可用于解决偏远地区、海岛和荒漠中用户的供电问题，因具备多方面的优点，微电网的发展受到了高度重视。

对于交流的微电网系统(包括1台主变流器和N台从变流器，N≥1)，频率稳定是系统可靠运行的必要条件。对于多变流器并联的微电网系统，无互联线的频率控制是研究热点，同时也是技术难点，最常见的是采用有功-频率下垂控制：系统中参与频率控制的变流器根据下垂曲线和检测的频率自适应调整输出功率，控制频率的同时实现各变流器的功率均分。例如，公布号为CN107346896A的中国专利申请提出了“一种光储微电网系统储能变流器主从并联控制方法”，该控制方法在控制时是将所有变流器的功率均分，即所有变流器均处于投入运行状态，当负荷较小时，将导致变流器处于低效、高谐波的轻载运行工况，对微电网的运行效率和电能质量产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种多变流器并联的频率控制方法及装置，以解决目前多变流器的微电网系统中各变流器处于低效、高谐波的运行工况导致微电网的运行效率低、电能质量差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种多变流器并联的频率控制方法，包括以下步骤：

1)控制并联设置的至少两个变流器中的主变流器工作在定频控制模式、从变流器工作在频率偏差控制模式；

2)当负荷未超出主变流器的额定容量时，控制从变流器不投入运行，处于热备用状态；

3)当负荷超出主变流器的额定容量导致微电网系统的频率发生偏移时，控制从变流器投入运行。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种多变流器并联的频率控制装置，包括存储器和处理器，以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，处理器与存储器相耦合，处理器执行计算机程序时实现以上步骤1)、步骤2)和步骤3)。

本发明通过控制主变流器工作在定频控制模式、从变流器工作在频率偏差控制模式，当负荷未超出主变流器的额定容量时不投入从变流器，而是处于热备用状态，当负荷超出主变流器的额定容量，使微电网系统的频率发生偏移时投入从变流器，实现了多变流器并联的微电网系统的频率稳定控制，同时，可减少变流器低效、高谐波的轻载运行工况，提升微电网系统的运行效率和电能质量。

为提升微电网系统的运行效率和电能质量，步骤1)中，分级设置各从变流器工作在频率偏差控制模式中的目标频率，各目标频率均在微电网系统的频率允许运行范围内；步骤3)中根据微电网系统的频率偏移程度控制从变流器逐级投入运行。

为提升微电网系统的运行效率，当负荷恢复至主变流器的额定容量以下时，控制投入运行的各从变流器逐级退出运行。

为保证微电网系统的频率稳定控制，上述定频控制模式的目标频率为微电网系统的额定频率。

为达到主变流器的控制目的，上述定频控制模式包括：

采用PI控制器对频率进行闭环控制，PI控制器的输出作为主变流器的输出功率目标值，主变流器的输出功率目标值不超过主变流器的额定容量。

为达到从变流器的控制目的，上述频率偏差控制模式包括：