[发明专利]串联型分布式能源系统的反下垂控制方法、装置及系统

权利要求书

1.一种串联型分布式能源系统的反下垂控制装置，其特征在于，包括：

反下垂功率控制模块，被配置为获取分布式发电单元的输出电流和LC滤波器的电容电压，采用低通滤波器计算分布式发电单元的功率因数；利用功率因数和反下垂功率控制系数，计算分布式发电单元的角频率，对分布式发电单元的角频率求积分，并计算该积分值的余弦值与额定电压幅值的乘积，生成分布式发电单元的瞬时电压参考值，输出至电压电流双闭环控制模块；

电压电流双闭环控制模块，被配置为接收反下垂功率控制模块发送的分布式发电单元的瞬时电压参考值，将分布式发电单元的瞬时电压参考和LC滤波器的电容电压的差值与闭环控制传递函数相乘，得到内部闭环控制器的参考电流，将内部闭环控制器的参考电流和分布式发电单元的输出电流的差值与内部闭环比例系数相乘，得到分布式发电单元PWM控制的参考电压，输出至分布式发电单元的直流侧。

2.根据权利要求1所述的串联型分布式能源系统的反下垂控制装置，其特征在于，所述电压电流双闭环控制模块包括外环电压控制模块和内环电流控制模块，其中：

所述外环电压控制模块，被配置为接收反下垂功率控制模块发送的分布式发电单元的瞬时电压参考值，将分布式发电单元的瞬时电压参考值与LC滤波器的电容电压做差，并将该差值与闭环控制传递函数相乘，得到内部闭环控制器的参考电流，输出至内环电流控制模块；

所述内环电流控制模块，被配置为将内部闭环控制器的参考电流与分布式发电单元的输出电流做差，并将该差值与内部闭环比例系数相乘，得到分布式发电单元PWM控制的参考电压，输出至分布式发电单元的直流侧。

3.一种串联型分布式能源系统的反下垂控制方法，基于权利要求1-2中任一项所述的串联型分布式能源系统的反下垂控制装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

获取分布式发电单元的输出电流和LC滤波器的电容电压；

采用低通滤波器计算分布式发电单元的功率因数；

根据反下垂功率控制系数和分布式发电单元的功率因数，计算分布式发电单元的角频率；

采用外环电压控制方法对分布式发电单元的角频率进行处理，得到内部闭环控制器的参考电流；

采用内环电流控制方法对内部闭环控制器的参考电流进行处理，得到分布式发电单元PWM控制的参考电压，输出至分布式发电单元的直流侧。

4.根据权利要求3所述的串联型分布式能源系统的反下垂控制方法，其特征在于，所述分布式发电单元的功率因数的计算方法为：

利用分布式发电单元的输出电流I_O和LC滤波器的电容电压V_C，计算分布式发电单元的截止频率ω_cut；

采用低通滤波器对分布式发电单元的截止频率ω_cut进行处理，将处理结果与分布式发电单元的功率因数角的余弦值相乘，得到分布式发电单元的功率因数PF_LPF。

5.根据权利要求3所述的串联型分布式能源系统的反下垂控制方法，其特征在于，所述分布式发电单元的角频率的计算方法为：

获取反下垂功率控制系数D_PF和分布式发电单元的额定频率ω^*；

计算分布式发电单元的功率因数PF_LPF与反下垂功率控制系数D_PF乘积，并将该乘积与分布式发电单元的额定频率ω^*求和，得到分布式发电单元的角频率ω_DG。