[发明专利]提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器

权利要求书

1.提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：包括微电网电路、改进功率控制回路、改进虚拟阻抗回路、模式选择模块和频率自适应电压电流协同控制器，所述微电网电路分别连接改进功率控制回路和频率自适应电压电流协同控制器，改进功率控制回路、改进虚拟阻抗回路和模式选择模块分别连接频率自适应电压电流协同控制器。

2.根据权利要求1所述的提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：所述微电网电路包括：分布式发电单元、LCL滤波器以及本地负载或者接入配电网或微电网的公共耦合点PCC，所述分布式发电单元通过LCL滤波器连接本地负载或者接入配电网或微电网的公共耦合点PCC。

3.根据权利要求1所述的提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：所述改进功率控制回路由如下数学模型构成：

其中，为分布式发电单元参考频率，为分布式发电单元的标称频率，为实功率控制的下垂系数，为系统输出的额定有功功率，为系统输出的实时有功功率，为分布式发电单元参考电压幅值，为分布式发电单元标称电压，为无功控制的下垂系数，增益系数为和，为系统输出的额定无功功率，为系统输出的实时无功功率，为截止频率，为滤波电容电压，为分布式发电单元的线电流，为滤波电容电压的正交分量，为分布式发电单元线电流的正交分量。

4.根据权利要求1所述的提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：所述改进虚拟阻抗回路由如下数学模型构成：

其中，为分布式发电单元控制产生的虚拟电阻，为分布式发电单元控制产生的虚拟电感，为基波成分提取器，为由基波成分提取器提取的基波电流，为基波电流的正交分量，通过推迟四分之一周期得到，为分布式发电单元的线电流，为分布式发电单元的标称频率。

5.根据权利要求1所述的提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：所述模式选择模块包括：第一种选择模式、第二种选择模式、第三种选择模式和第四种选择模式；

第一种选择模式为：当参考电流被选为局部非线性负载谐波电流，分布式发电单元工作在局部谐波补偿模式，注入PCC的电流是正弦的；

第二种选择模式为：当参考电流设置为零时，分布式发电单元工作于谐波抑制方式，此时线电流为正弦电流；

第三种选择模式为：当电流控制支路的输入从参考电流线电流变为参考电压滤波电容电压，此时系统切换到传统的VCM模式；

第四种选择模式为：获得PCC的谐波电压，得到HCM的参考电流为：，其中为电网合成电阻，分布式发电单元在选定的谐波频率上起阻尼电阻的作用。

6.根据权利要求1所述的提高柔性微电网电能质量的自适应电压电流协同控制器，其特征在于：所述频率自适应电压电流协同控制器由如下数学模型构成：

其中，电压控制支路的数学模型为：；

电流控制支路的数学模型为：；

有源阻尼项的数学模型为：；

其中，为电压控制参考值，为滤波电容电压，为参考电流，为变流器侧输出线电流，为线电流，为基频和谐振调节器的增益，为谐振调节器的带宽，为分布式发电单元参考频率，分别为谐振调节器的增益，是谐波阶数，为电流控制支路的比例增益，为比例系数。