[发明专利]一种应用动态虚拟阻抗提高光伏微网无功分配精度的方法

说明书

本发明公开了一种应用动态虚拟阻抗提高光伏微网无功分配精度的方法，包括：建立单个光伏电源点逆变器输出有功、无功方程，并简化；模拟同步发电机下垂外特性建立下垂无功补偿控制方程；建立母线电压和阻抗引起的单个光伏电源点并网点电压差表达式，建立动态虚拟阻抗；得到动态虚拟阻抗压降；建立双光伏电源点逆变器输出电压表达式；得到双光伏电源点逆变器输出压差表达式；建立虚拟阻抗压降与线路压差功率函数表达式；得到虚拟阻抗三角函数式，并求解动态虚拟阻抗模值；根据动态虚拟阻抗模值和阻抗角建立动态虚拟阻抗，将动态虚拟阻抗补偿电压加入下垂无功补偿控制中，达到提高光伏微网无功分配精度的目的。本发明提高了光伏微网无功分配精度。

技术领域

本发明涉及一种应用动态虚拟阻抗提高光伏微网无功分配精度的方法，该方法根据光伏微网不同输电线路压差，自动调节虚拟阻抗，弥补无功分配偏差，改善系统阻性特征，补偿压降，提高光伏微网无功分配精度。

背景技术

由光伏发电构成的微电网，电源点存在间隙性和不确定性，光伏发电组件对温度、太阳辐射变化较敏感，这对光伏微网并网运行优化研究提出了更多要求。光伏微网通过公共接入点(PCC)与公共电网并列运行，电压受公共电网牵制。光伏微网与传统大电网相比，微网系统本身缺少惯量特性，并网点母线电压易受负荷功率波动等因素影响，如何对光伏电源的逆变装置合理控制，维持并网点母线电压稳定，提高光伏微网输出电能质量，成为最近的研究热点。

发明内容

针对光伏微网中各光伏电源因为并网逆变器参数不同，输电线路阻抗存在参数漂移、采集误差，导致向负荷输送的功率不能按实际容量进行配比问题。本发明提供了一种应用动态虚拟阻抗提高光伏微网无功分配精度的方法，构建动态虚拟电阻、电抗，将动态虚拟阻抗引入下垂无功补偿控制中，改善系统的阻性特征，补偿压降。本发明根据基准阻抗产生的压降相等原理，分析动态虚拟阻抗模值大小。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种应用动态虚拟阻抗提高光伏微网无功分配精度的方法，包括以下步骤：

1)建立单个光伏电源点逆变器输出有功、无功方程；

2)将步骤1)单个光伏电源点逆变器输出有功、无功方程进行简化；

3)根据步骤2)单个光伏电源点逆变器输出有功、无功简化方程，模拟同步发电机下垂外特性建立下垂无功补偿控制方程；

4)建立母线电压和阻抗引起的单个光伏电源点并网点电压差表达式；

5)为了弥补步骤4)因为阻抗不同引起的电压差，建立动态虚拟阻抗；

6)把步骤5)动态虚拟阻抗引入步骤4)电压差表达式中，得到动态虚拟阻抗压降；

7)以双光伏电源点微网为研究对象，建立具有步骤4)动态虚拟阻抗的双光伏电源点逆变器输出电压表达式；

8)将步骤4)电压差表达式引入步骤7)双光伏电源点逆变器输出电压表达式中，得到双光伏电源点逆变器输出压差表达式；

9)根据光伏电源点1引入动态虚拟阻抗后压差与光伏电源点2线路压差相等，基准阻抗产生的压降相等原则，联立步骤6)动态虚拟阻抗压降和步骤8)双光伏电源点逆变器输出压差表达式，建立虚拟阻抗压降与线路压差功率函数表达式；

10)将步骤9)虚拟阻抗压降与线路压差功率函数表达式中用三角函数形式表达，得到虚拟阻抗三角函数式，并求解动态虚拟阻抗模值；

11)根据步骤10)动态虚拟阻抗模值和阻抗角建立动态虚拟阻抗，将动态虚拟阻抗补偿电压加入步骤3)下垂无功补偿控制中，达到提高光伏微网无功分配精度的目的。

本发明进一步的改进在于，步骤1)建立单个光伏电源点逆变器输出有功、无功方程：