一种低电压微电网多逆变器并联电压不平衡控制方法

文档序号:8264536阅读:399来源:国知局
一种低电压微电网多逆变器并联电压不平衡控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新能源分布式发电、微电网运行与控制技术领域,具体涉及一种低电 压微电网多逆变器并联电压不平衡控制方法。
【背景技术】
[0002] 为了解决分布式电源接入电网的技术难题,电力系统相关学者们提出了微电网的 概念。微电网是由分布式微源、能量转换装置及本地负荷通过网络互联组成,能够实现自我 控制、保护和管理的局部发电系统。在微电网中,大多数分布式微源均通过逆变器接口接入 交流母线,从而形成了一种多逆变器并联运行环境。
[0003] 低电压微电网在孤岛运行时的关键难点问题是馈线线路电阻远大于线路感抗,而 具体应用何种下垂控制方法,取决于逆变器输出阻抗与馈线阻抗之和,即逆变器的等效输 出阻抗特性。另外,如果低电压微电网带三相不平衡负载时,将会使微电网支撑电压出现三 相不平衡,从而影响微电网系统运行的稳定性,造成较大的能量损失。如何减小甚至消除三 相不平衡负载对低电压微电网多逆变器并联运行产生的影响,成为研宄热点和难点。
[0004] 在现有技术中与本发明申请相关的内容主要有以下文献:
[0005] 文献一为张庆海、罗安、陈燕东、彭楚武、彭自强于2012年5月4日投稿、2014年6 月发表在《电工技术学报》第29卷第6期上的《并联逆变器输出阻抗分析及电压控制策略》 一文。该文在分析低电压微电网多逆变器并联控制策略时,提出了一种基于虚拟复阻抗的 电压控制策略,引入的虚拟复阻抗中同时包含有虚拟电阻和虚拟感抗:虚拟电阻使得逆变 器输出阻抗中电阻分量增大;虚拟感抗呈负值、降低逆变器输出阻抗中的电感分量。最终使 逆变器等效输出阻抗呈现纯电阻性特性,并在低电压微电网带纯电阻性负载实验中取得较 好的实验效果。然而,文中所述控制方法适用于单相逆变器并联控制,未涉及三相逆变器并 联控制策略这一内容,也未研宄三相负载不平衡条件下的控制方法。
[0006] 文献二为湖南大学于2013年7月22日申请,2013年10月23日公开的中国专利 申请CN103368191A,一种微电网多逆变器并联电压不平衡补偿方法,该方法在传统功率下 垂控制基础上,通过检测三相负序电压和电流,引入一个负序无功电导Q_-G不平衡下垂控 制环,合成并修正指令电流参考值,实现了微电网电压的不平衡补偿。该方法在下垂控制环 节,计算参考电压角频率和参考电压幅值时,采用的是逆变器输出阻抗呈电感性条件下的 传统下垂控制方法,不能够很好地适应低电压微电网运行环境。
[0007] 文献三为西安理工大学于2014年3月11日申请、2014年7月2日公开的中国专 利文献CN103904654A,该文献公开了一种组合式三相逆变电路并联运行控制方法,采样逆 变器输出三相电压和电流信号,经平均功率计算模块处理分别得到逆变器输出平均有功功 率和无功功率;将逆变器的功率信息导入改进下垂控制器中,得到逆变器输出三相电压的 参考信号,该参考信号与逆变器输出相电压比较相减后输出电压误差,该误差信号经电压 调节器调节输出电流参考信号,该参考信号与逆变器输出电流相减后输出电流误差,该误 差信号经电流控制器处理并输出调制信号再经调制模块处理最终输出开关控制信号。该 方法采用三个单相全桥逆变器电路输出端各自经滤波电路后再经变压器按照三相四线输 出、各相经线路阻抗后与低压三相四线制电网连接的电路拓扑结构,此结构较为复杂,需要 对三个单相全桥逆变器同时进行控制;尤其是变压器的使用,使得装置的体积进一步增大; 另外,采用纯比例控制方式的电流控制器,其电流控制效果有待提高。
[0008] 综上所述,现有技术中并未解决低电压微电网带三相不平衡负载时,微电网支撑 电压出现三相不平衡,从而影响微电网系统运行的稳定性,造成较大的能量损失的技术难 题。

【发明内容】

[0009] 本发明所采用的技术方案如下:
[0010] 发明概述:
[0011] 针对现有技术的不足,本发明提供一种低电压微电网多逆变器并联电压不平衡控 制方法,通过对三相不平衡负载电压采样,计算其电压不平衡因数,将此因数施加到电压控 制环,修正指令电压参考值,从而有效地实现了电压的不平衡补偿。针对低电压微电网馈线 电阻较大的特点,引入含有阻容性分量的虚拟复阻抗,使得逆变器输出电压呈电阻性;根据 逆变器输出电压和电感电流计算正序功率,进而采用阻性等效输出阻抗条件下的鲁棒下垂 控制策略,合成参考电压。电压电流控制部分采用准谐振PR实现电压的无静差控制、采用 无差拍控制实现内环电流精准控制。
[0012] 发明详述:
[0013] 一种低电压微电网多逆变器并联电压不平衡控制方法,各分布式发电单元通过馈 线并联连接,为三相不平衡负载供电;分布式发电单元的主电路包括微源、三相全桥逆变 电路、LC滤波电路,所述的微源、三相全桥逆变电路、LC滤波电路顺次连接,最后通过馈线 接至三相不平衡负载;各个相关电气量由采样调理电路进行采样和调理,然后输入DSP控 制器进行运算,再通过驱动保护电路驱动三相全桥逆变电路;该控制方法的具体实施步骤 为:
[0014] 1)DSP处理器通过采样调理电路检测直流侧电压Ud。、滤波电容电压向量uMb。、滤波 电感电流向量Lab。、馈线电流向量iMb。、负载电压向量uab。;其中,uMbc= [uMU&uJT,kab。
[^La土1±) 土1^] 'i〇abcoa^ob^oc-l?^abc[Ua 叫Uc];
[0015] 2)根据坐标变换理论,分别提取11。£*。、;11^。、;[。 £113。对应的基波向量,通过313(3-€[|3坐 标变换,得到两相基波向量kaP、i。";其中,114= [u。。u^]1,kaP= [i^U ,i0a [i0a ;
[0016] 3)根据瞬时无功功率理论,利用滤波电容电压两相基波向量U()aP和滤波电感电 流两相基波向量"十算出有功功率瞬时值P和无功功率瞬时值q,通过一阶低通滤波器 分别将P和q的交流分量滤除,分别取其一个采样周期的平均值,即得正序有功功率P+和 正序无功功率Q+;-阶低通滤波器的截止频率设定为4Jr(rad/s),功率瞬时值p、q的计算 公式为:
【主权项】
1. 一种低电压微电网多逆变器并联电压不平衡控制方法,各分布式发电单元通过馈线 并联连接,为三相不平衡负载供电;所述分布式发电单元的主电路包括微源、三相全桥逆变 电路、LC滤波电路;所述微源、所述三相全桥逆变电路、所述LC滤波电路顺次连接,最后通 过馈线接至三相不平衡负载;各个相关电气量由采样调理电路进行采样和调理,然后输入 DSP控制器进行运算,再通过驱动保护电路驱动所述三相全桥逆变电路;该控制方法的具 体实施步骤为: 1. DSP处理器通过采样调理电路检测直流侧电压Ud。、滤波电容电压向量uMb。、滤波电 感电流向量Lab。、馈线电流向量iMb。、负载电压向量u
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1