[发明专利]基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制方法及系统

说明书

本公开提供了一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制方法及系统。其中，该方法包括：利用本地逆变器输出的有功功率和电压幅值的比值与虚拟阻抗系数的乘积，生成自适应虚拟电阻；根据本地逆变器的等效输出阻抗中的感抗部分确定虚拟负电感，使本地逆变器的等效输出阻抗呈电阻特性；根据自适应虚拟电阻和虚拟负电感复数累加，得到自适应虚拟阻抗；根据自适应虚拟阻抗与本地逆变器出口三相电流的dq轴电流分量，生成dq轴虚拟电压；利用dq轴虚拟电压来补偿在电阻型下垂控制得到的电压参考值，得到最终的基准电压。

技术领域

本公开属于微电网控制领域，尤其涉及一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

微电网是一种将分布式电源，储能系统、负载结合在一起的微型电力网络，可以运行于孤岛、并网两种工作模式。微电网中微源逆变器一般采用V/f控制、PQ控制和下垂控制，其中下垂控制模式借鉴模拟了传统电网中同步发电机的一次调频技术，按照下垂关系自适应调整功率的输出，无需通信即可自动实现各微源的功率分配，具有‘即插即用’的功能。低压微电网的线路特性不同于大电网的感性阻抗，其线路呈电阻特性，因此传统的P/f，Q/U下垂控制方式并不完全适用于低压微电网中。目前有文献采用虚拟负电阻的方式抵消线路的电阻，但实际运行时线路参数未知且很难测量。此外，各分布式电源地理位置的随机性，使得线路阻抗并不相等，采用下垂控制的微源不能完全依照额定容量成比例输出功率，这会导致部分微源过载、储能电池过放问题，甚至对系统的稳定运行产生影响。

为了减小输出功率的偏差，发明人发现目前利用通信手段获取逆变器功率和母线电压数据来进行补偿控制，这增加了微电网的建设成本，并且会有通信延迟等问题，降低了整个系统的可靠性。

发明内容

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制方法，其在低压微电网分布式控制中引入仅基于本地信息量自适应控制，各逆变器控制单元无需相互通信，减小了有功功率分配不均问题。

本公开的一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制方法，包括：

利用本地逆变器输出的有功功率和电压幅值的比值与虚拟阻抗系数的乘积，生成自适应虚拟电阻；

根据本地逆变器的等效输出阻抗中的感抗部分确定虚拟负电感，使本地逆变器的等效输出阻抗呈电阻特性；

根据自适应虚拟电阻和虚拟负电感复数累加，得到自适应虚拟阻抗；

根据自适应虚拟阻抗与本地逆变器出口三相电流的dq轴电流分量，生成dq轴虚拟电压；

利用dq轴虚拟电压来补偿在电阻型下垂控制得到的电压参考值，得到最终的基准电压。

在一个或多个实施例中，根据本地逆变器的传递函数，得到本地逆变器的等效输出阻抗。

在一个或多个实施例中，虚拟阻抗系数的取值范围为0.05～0.3。

在一个或多个实施例中，所述控制方法，还包括：

将最终得到的基准电压输入至PWM控制器中来对调制信号进行控制，从而得到本地逆变器的控制信号。

根据本公开的一个或多个实施例的另一个方面，提供一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制系统，其在低压微电网分布式控制中引入仅基于本地信息量自适应控制，各逆变器控制单元无需相互通信，减小了有功功率分配不均问题。

本公开的一种基于自适应虚拟阻抗的低压微电网分布式控制系统，包括：

电压电流采样装置，其用于采集本地逆变器输出的电压和电流信号并传送至基准电压校正处理器；