[发明专利]交直流混合微电网双向DC-AC互联装置智能控制方法

摘要

本发明属于交直流混合微电网装置级控制技术领域，涉及一种交直流混合微电网双向DC‑AC互联装置智能控制方法，包含交直流互联功率自治控制系统和交流电压/频率控制系统：定义交流微电网和直流微电网中平衡单元额定容量比；基于比例控制和超前‑滞后补偿环节相结合的交直流互联功率自治控制系统；基于下垂特性和模拟惯性环节的交流电压和频率控制系统。本发明所提出的智能控制方法可适应交直流混合微电网多运行模式无缝切换和稳定控制需求。

主权项

1.一种交直流混合微电网双向DC‑AC互联装置智能控制方法，包含交直流互联功率自治控制系统和交流电压/频率控制系统，其特征在于：(1)定义交流微电网平衡单元额定容量PacB_s和直流微电网平衡单元额定容量PdcB_s满足比例＝PacB_s:PdcB_s＝K，定义交流微电网中平衡单元输出有功功率和频率稳态特性，以及直流微电网中平衡单元输出功率和直流电压稳态特性如下：式中ωac、ωac*、Pac*和Pac_s分别表示交流微电网实际输出频率、频率参考值、交流微电网平衡单元有功功率参考及实际输出有功功率；udc、Udc*、Pdc*和Pdc_s分别表示直流微电网母线电压、直流电压参考值、直流微电网平衡单元功率参考及实际输出功率；kac和kdc分别为交流微电网和直流微电网下垂系数；(2)基于比例控制和超前‑滞后补偿环节相结合的交直流互联功率自治控制系统，其表达形式如下：式中Pset为交直流互联功率自治控制系统输出结果，其作为交流电压和频率控制系统的有功功率设定值；η为比例控制参数；τl和τd分别为超前‑滞后补偿环节的超前和滞后时间常数；(3)基于下垂特性和模拟惯性环节的交流电压/频率控制系统，其有功功率‑‑‑频率下垂控制和无功功率‑‑‑电压幅值下垂控制方式分别用如下公式(3)和(4)来描述：式(3)中PIC为DC‑AC注入交流微网的有功功率，以注入交流微网功率方向为正方向；ωref、ωset和Δω分别为DC‑AC实际输出频率值、频率设定值和频率偏差；Kp和Hp分别表示有功功率‑‑‑频率下垂控制的下垂系数和惯性参数；式(4)中Qset为无功功率设定值；Q为DC‑AC注入交流微网的无功功率，以注入交流微网功率方向为正方向；Eref、Eset和ΔE分别为DC‑AC实际输出电压幅值参考、设定值和电压偏差；Kq和Hq分别表示无功功率‑‑‑电压幅值控制的下垂系数和惯性参数。