一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法

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一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法,属于分布式电源逆变器输出控制【技术领域】。针对传统逆变器本地下垂控制无法实现二次调频/调压效果的缺陷,以满足逆变器功率输出上限、下限及额定工作点为约束,在传统下垂控制曲线基础上以额定工作点为中间过渡点,构造S型下垂控制曲线。采用三次函数或分段函数建模利用二次函数替代传统下垂控制常系数,实现功率输出随负荷变化动态调整由于传统发电机在调频器/调压器操作下,其二次调频/调压功率输出曲线与负荷特性曲线的交点移动轨迹即为S型曲线,故直接利用该曲线对逆变器进行控制,即可实现二次调频/调压的效果,使其运行性能优于传统下垂控制。
【专利说明】一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法,其属于分布式电源逆变器输出控制技术及微电网系统微电源输出控制领域。
【背景技术】
[0002]微电网系统能够根据主网运行状况的不同在并网模式和孤岛模式灵活切换,使其成为智能电网的重要组成部分。微电网运行模式切换的稳定实现依赖于底层微电源的运行方式或出力的调整。其中底层微电源的控制方式主要包括主从控制和下垂控制。主从控制在并网/孤岛切换过程中要求能够快速切换控制方式,而孤岛检测的准确性和快速切换的要求会直接影响其孤岛运行的稳定性。而在下垂控制方式下,所有的微电源地位平等,且能够在微电网并网/孤岛模式切换过程中,维持控制方式稳定同时,能够自动在逆变器之间分配负荷功率的变化额度,能够实现微电网“即插即用”的要求。
[0003]逆变器采用传统下垂控制的缺点在于其模拟的是传统同步发电机的一次调频特性,在负荷变动较大时会造成较大的频率偏差,导致电能质量下降。
[0004]I)同步发电机的一次调频及二次调频描述如下:
[0005]发电机的单位调节功率I,即为发电机组原动机或电源的频率特性的斜率。
[0006]
【权利要求】
1.一种具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法,其特征是,将二次调频调压方式融入逆变器的下垂控制之中,对逆变器传统下垂控制曲线即电压-无功下垂特性曲线、 频率-有功下垂特性曲线中下垂系数进行修改,修改为使下垂控制曲线呈三次函数形式的控制曲线,或由多次函数、分段函数或指数函数表示的函数形式的控制曲线,且在该控制曲线中,f_P平面和U-Q平面表示的曲线中,功率输出下限工作点、额定工作点之间曲线开口朝上,额定工作点、功率输出上限工作点之间曲线开口朝下;P_f平面和Q-U平面表示的曲线中,功率输出下限工作点、额定工作点之间曲线开口朝下,额定工作点、功率输出上限工作点之间曲线开口朝上。
2.如权利要求1所述的具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法,其特征是,功率输出下限工作点即功率输出下限与空载频率fo或最大允许电压幅值Umax分别对应的点;额定工作点即额定功率输出与额定频率fN或额定电压幅值Un分别对应的点;功率输出上限工作点即功率输出上限与最低频率fmin或最小允许电压幅值Umin分别对应的点。
3.如权利要求2所述的具有二次调频调压特性的逆变器下垂控制方法,其特征是,具体步骤为:步骤1,取一组分布式电源,其出口采用DC-AC逆变器,其输出阻抗和连线阻抗二者合并之和为r+jx,其中,r为实部,X为虚部,设并联逆变器输出阻抗和连线阻抗之和呈现感性为主,即X >> r ;步骤2,传统下垂控制中,逆变器输出电压幅值和频率下垂控制方程为:
【文档编号】H02M1/42GK103501021SQ201310517616
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】李军, 程桂林 申请人:南京工程学院
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