[发明专利]基于“虚拟复阻抗”的低压微网下垂控制方法

摘要

本发明公开了一种基于“虚拟复阻抗”的低压微网控制策略，包括首先分析传统虚拟阻抗引入会造成较大的电压跌落现象，提出带有阻感比的下垂控制通用表达式，设计虚拟复阻抗，构造虚拟复阻抗的表达式，得到与阻感比r有关的虚拟复阻抗表达式，建立带有虚拟复阻抗的光伏并网逆变器数学模型，求出逆变器输出电压和等效输出阻抗，再根据系统总压降设置虚拟阻抗值，再求得逆变器新的电压值。本发明采用自适应虚拟阻抗调节微网并联逆变器的等效输出阻抗，使阻抗趋于感性状态，虚拟阻抗可自适应调整取值，不仅减少了电压的跌落，也较好的实现了功率的均衡控制，降低了功率耦合，提高了微源运行时的电能质量。

主权项

1.一种基于“虚拟复阻抗”的低压微网下垂控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.采用带有阻感的下垂控制方式，表达式为：f‑f0＝‑m(P‑P0)+rn(Q‑Q0)U1‑U0＝‑rm(P‑P0)‑n(Q‑Q0)其中，m，n为下垂系数，r为线路阻感比，且r＝R/X，f0为系统的参考频率，U0为系统参考电压，P0，Q0有功功率和无功功率的参考值；S2.设计虚拟复阻抗，构造虚拟复阻抗ZD(s)的表达式，得到与阻感比r有关的虚拟复阻抗表达式：其中，Rv为虚拟负电阻，Lv为虚拟电感；S3.建立带有虚拟复阻抗的光伏并网逆变器数学模型，当虚拟阻抗为纯感性时，逆变器输出电压为：其中，Gu(s)，Gi(s)为电压外环和电流内环，且Gu(s)＝Kup+Kui/s,Gi(s)＝Kip；KPWM为PWM的等效增益，i0(s)为逆变器的输出电流，Lf和Cf为系统线路的感抗和容抗；vref为最终修正后的微源输出端电压指令；逆变器的等效输出阻抗表达式为：S4.根据系统总压降设置虚拟阻抗值：其中，ΔE为系统在微电网负荷侧采样点的电压幅值与逆变器指令电压之间的差值，i0(s)为流经负载的电流；S5.结合逆变器的等效输出阻抗表达式和系统总压降设置虚拟阻抗值，可得电压降落的参考值ΔU，由ΔU可得到逆变器新的电压值：vref＝vref1+ΔU  (7)其中，vref1为当微电网进入孤岛运行状态时系统的指令电压。