[发明专利]微电网孤网运行时分布式电源下垂特性的CAD设计方法

摘要

微电网孤网运行时分布式电源下垂特性的CAD设计方法属于微电网运行与控制领域，其特征在于将逆变器频率固定在50Hz不变，通过设计负荷电压幅值同有功功率下垂曲线和负荷电压d轴、q轴分量比值同无功功率下垂曲线，经过计算得到逆变器的有功无功参考值，再采用PQ控制使逆变器发出指定的有功和无功，使孤网时系统负荷的变化由各逆变器按照容量大小来承担，从而有效保证了微电网在孤网运行时电压和频率的稳定。本方法突破了传统下垂特性必须将频率引入下垂控制中的限制，能使微电网在孤网状态下稳定运行。

主权项

微电网孤网运行时分布式电源下垂特性的CAD设计方法，其特征在于，是在计算机中依次按以下步骤实现的：步骤（1） 计算机的初始化：设定以下参数：Vn，负荷相电压的额定值，Vmin，负荷相电压幅值的允许最小值，PnN，逆变器N的额定功率，N为逆变器的序号， N=1，N=2，共两个逆变器，P，每个逆变器发出的有功功率，Q，每个逆变器发出的无功功率，Pmax N，表示第N个逆变器的最大可发出的有功功率，ratn,比值的额定值，ratmin，比值ratn所允许的最小值，所述比值为负荷电压d轴分量VLd与负荷电压q轴分量VLq之比值，用rat表示，QmaxN，第N个逆变器最大可发出的无功功率，QminN，第N个逆变器最小可发出的无功功率，逆变器系统的频率为50Hz；步骤（2） 测量逆变器系统一个周期内的负荷电压VL，并输入计算机，步骤（3） 计算机按下式计算负荷相电压幅值V和比值rat： V = V Ld 2 + V Lq 2 - - - ( 1 ) , rat = V Ld V Lq - - - ( 2 ) ; 步骤（4） 按下式计算分布式电源下垂斜率：第一逆变器N1的有功下垂曲线斜率kP1： k P 1 = ΔP ΔV = P max 1 - P n 1 V n - V min - - - ( 3 ) , 第二逆变器N2的有功下垂特性的有功下垂曲线斜率kP2： k P 2 = ΔP ΔV = P max 2 - P n 2 V n - V min - - - ( 4 ) , 第一逆变器N1的无功下垂曲线斜率kQ1： k Q 1 = ΔQ Δrat = Q max 1 rat n - rat min - - - ( 5 ) , 第二逆变器N2的无功下垂曲线斜率kQ2： k Q 2 = ΔQ Δrat = Q max 2 rat n - rat min - - - ( 6 ) ; 步骤（5） 依据下垂曲线斜率计算有功功率跟随参考值Pref和无功功率跟随参考值Qref：第一逆变器有功功率跟随参考值为Pref1： P ref 1 = P n 1 + k P 1 ( V n - V ) - - - ( 7 ) , 第二逆变器有功功率跟随参考值为Pref2： P ref 2 = P n 2 + k P 2 ( V n - V ) - - - ( 8 ) , 第一逆变器无功功率跟随参考值为Qref1： Q ref 1 = Q n 1 + k Q 1 ( rat n - rat ) - - - ( 9 ) , 第二逆变器无功功率跟随参考值为Qref2： Q ref 2 = Q n 2 + k Q 2 ( rat n - rat ) - - - ( 10 ) ; 步骤（6） 在步骤（5）得到的有功功率和无功功率的参考值的基础上，通过PQ控制策略控制两个所述逆变器发出的功率跟随参考值，实现系统有功功率和无功功率的平衡。