[发明专利]混合下垂控制与模型预测电压控制的微网孤岛控制方法

摘要

本发明涉及一种混合下垂控制与模型预测电压控制的微网孤岛控制方法，包括：将下垂控制与有限控制集模型预测电压控制相结合并应用于微网逆变器在孤岛状态下的控制。当在智能电网运行过程中出现孤岛时，利用下垂控制技术来产生微网逆变器输出的参考电压，在此基础上，为了降低控制系统的复杂性与控制系统的设计难度，采用有限控制集模型预测电压控制技术来使得微网逆变器输出控制系统所要求的参考电压，并将此电压供给给本地负载。本发明有利于降低离网孤岛状态下微网逆变器控制系统的设计难度与复杂性及降低控制系统的惯性系数。

主权项

1.一种混合下垂控制与模型预测电压控制的微网孤岛控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：确定微网逆变器系统输出的额定有功功率P0、微网逆变器系统在频率下降时允许输出的最大功率Pmax、电网额定角频率ω0、微网逆变器系统最大输出功率Pmax时允许的最小角频率ωmin、微网逆变器系统输出的额定无功功率Q0、微网逆变器系统在电压下降至最小允许值时的最大输出无功功率Qmax、微网逆变器系统额定电压幅值U0、微网逆变器系统允许的最小电压幅值Umin、直流侧电压Vdc、滤波电感值Lf、滤波电感内阻值Rf、滤波电容值Cf和电压型两电平微网逆变器的8种开关状态及对应的输出电压矢量；步骤S2：基于ω0、ωmin、Pmax和P0参数求取下垂控制的下垂系数m；基于U0、Umin、Qmax和Q0参数求取下垂控制的下垂系数n；步骤S3：根据所述下垂控制的下垂系数m和n获得下垂控制方程，并求解参考电压矢量步骤S4：确定微网逆变器输出电压矢量和电流矢量，以及确定负载Z上的电压矢量和电流矢量；步骤S5：建立微网逆变器系统的状态空间方程；步骤S6：对所述状态空间方程进行离散化，获得微网逆变器系统负载电压的离散数学模型；步骤S7：对k时刻微网逆变器的输出电流、负载电压及负载电流进行采样，结合k时刻两电平微网逆变器8种开关状态所对应的8种输出电压矢量，代入负载电压的离散数学模型，获得k+1时刻的8个负载电压预测值；步骤S8：将所述参考电压矢量在α轴和β轴上的分解量与k+1时刻的8个负载电压预测值在α轴和β轴上的分解量相比较，获得代价函数值；步骤S9：保存代价函数值并对其进行排序，采用使得代价函数值最小的电压矢量所对应的开关状态应用于k+1时刻微网逆变器的控制；步骤S10：重复步骤S7至S10，循环预测计算并进行控制。