[发明专利]一种基于功率偏差量一致性控制的微电网下垂控制方法

权利要求书

1.一种基于功率偏差量一致性控制的微电网下垂控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将分布式电源视为独立节点，构建分布式微电网控制结构，各分布式电源之间为双向通信，分布式电源简化为直流恒压源，分布式电源通过电压型三相有源逆变器后经LC滤波器接入微电网公共节点；

2)检测各逆变器输出电压u_oabc和电流i_oabc，经Clack和Park坐标变换，获得变换后的旋转坐标系直轴电压分量u_od、交轴电压分量u_oq、直轴电流分量i_od以及交轴电流分量i_oq；

3)将步骤2)中所得u_od、u_oq、i_od、i_oq代入功率计算公式，获得有功功率P_i和无功功率Q_i；

4)将微电网输电线路阻抗视为感性，采用p-ω/Q-V下垂控制方式，确定各分布式电源有功下垂系数m_i和无功下垂系数n_i，经下垂控制得到系统角频率参考值ω_i和系统电压参考值V_i；

5)将本地频率偏差量与相邻单元频率偏差量的权重误差作为PI控制器的输入信号，PI控制器输出为频率控制补偿量Δω；

6)将本地电压偏差量与相邻单元电压偏差量的权重误差作为PI控制器的输入信号，PI控制器输出为电压控制补偿量ΔV；

7)将本地下垂系数与无功功率的乘积n_iQ_i与相邻单元下垂系数与无功功率乘积n_jQ_j的权重误差作为PI控制器的输入信号，PI控制器输出值减去n_iQ_i得到无功功率分配调节量Δq_i；

8)将系统角频率参考值ω_i与频率控制补偿量Δω相加得到新的系统角频率参考值将系统电压参考值V_i与电压控制补偿量ΔV和无功功率分配调节量Δq_i相加得到新的系统电压参考值V_i^ref；

9)将步骤8)系统角频率参考值和系统电压参考值经电压电流双环控制后再经Clack和Park坐标反变换后得到指令信号送入PWM调制器，PWM调制器控制逆变器中功率器件的通断；

所述步骤4)中，

p-ω/Q-V下垂控制的控制方程为：

式中，为系统额定频率，ω_i为系统角频率参考值，V_i^*为系统的额定电压，V_i为系统电压参考值，m_i为有功下垂系数，n_i为无功下垂系数，P_i^*为分布式电源额定有功功率，为分布式电源额定无功功率。

2.根据权利要求1所述的基于功率偏差量一致性控制的微电网下垂控制方法，其特征在于：所述步骤5)中，本地频率偏差量与相邻单元频率偏差量的权重误差通过以下公式确定：

其中a_ij为分布式电源拓扑图的Laplace矩阵元素，e^ω为频率偏差的权重误差，m_i(P_i-P_i^*)和分别为本地和相邻单元频率偏差量，N_i为第i个分布式电源节点邻居的合集，j为其邻居节点的编号；频率偏差的权重误差e^ω经PI控制器后得到频率控制补偿量Δω。