本发明涉及一种混合微电网中互联变流器功率控制方法，尤其是主从控制下处于离网模式时的互联变流器功率控制方法。
背景技术：
能源危机和环境恶化推动了风力发电、太阳能光伏发电和微型燃气轮机等分布式微源的发展和利用，为了解决分布式微源的接入和消纳问题，微电网的概念应运而生。其中，包含交流微网和直流微网的交直流混合微电网由于融合了两种微网各自的特点，在整合分布式微源和交、直流负载方面具有更高的效率和兼容性；同时，依靠互联变流器，可以实现微网间功率的相互支撑，提高系统的供电可靠性，成为当前研究的热点。
现有的针对混合微电网互联变流器的控制技术研究中，主要包含两大类：下垂控制和定电压控制。下垂控制属于有差调节，以牺牲微电网的电压和频率精度为代价，并且其功率分配受线路参数影响较大；定电压控制则无法实现两侧功率的相互支撑，功率只能单一的从一侧流向另一侧。
技术实现要素：
为了克服现有的混合微电网互联变流器存在的调节精度差、无法实现两侧功率相互支撑的不足，本发明提供一种互联变流器的分区段控制策略，可准确调节交直流子网间的功率流动，实现系统的功率平衡以及各微网的电压和频率稳定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：混合微电网由交流子系统、直流子系统、互联变流系统以及检测通讯系统组成。
所述交流子系统包括主控单元dg_vf、从控单元dg_pq、交流负载（l_ac）以及功率监测装置；其中，主控单元dg_vf采用恒压恒频控制方式，稳定交流侧的母线电压，从控单元dg_pq采用定功率控制方式，跟据实际情况按照指令输出功率，功率监测装置实时监测各微源和负载的功率变化。
所述直流子系统包括主控单元dg_v、从控单元dg_p、直流负载（l_dc）以及功率监测装置；其中，主控单元dg_v采用恒压控制方式，稳定直流侧的母线电压，从控单元dg_p采用定功率控制方式，跟据实际情况按照指令输出功率，功率监测装置实时监测各微源和负载的功率变化。
所述互联变流系统包括互联变流器和功率控制器；其中，互联变流器的交流侧连接交流子系统的交流母线，直流侧连接直流子系统的直流母线，功率控制器接收来自交直流子系统功率监测装置发送的数据，采用分区段控制，计算得出互联变流器传递功率参考值，控制互联变流器调节交直流两侧的功率流动。
所述检测通讯系统包括分布于交流子网和直流子网的功率监测装置以及高速通讯系统。
所述互联变流系统将采集到的交直流两侧功率信息转化为交直流两侧主控单元的容量状态信息——容量占用率，容量占用率的计算如下：ηdc=（sl_dc-sdg_p-silc）/sedg_v、ηac=（sl_ac-sdg_pq+silc）/sedg_vf，其中，ηdc、ηac分别为直流侧和交流侧主控单元的容量占用率，sl_dc、sl_ac分别为直流侧和交流侧负载的视在功率，sdg_p、sdg_pq分别为直流侧和交流侧从控单元的视在功率，silc为互联变流器传递的视在功率，sedg_v、sedg_vf分别为直流侧和交流侧主控单元的额定功率；设置三级容占比限值η1、η2和100%，将主控单元的负载率划分为三个区间。
当一侧功率充足而另一侧功率不足时，采用分区段控制策略，控制互联变流器工作于整流或逆变模式，调节功率在各微网间的流动，分区段控制策略步骤如下（ηpro、ηrec分别为供侧、受侧主控单元的容占比，pepro、perec分别为供侧、受侧主控单元额定容量，pref为互联变流器有功功率参考值）：
（1）当ηpro＜η1时，有控制目标ⅰ：使得供侧的容占比小于限值η1，受侧的容占比等于η1，pref=(ηrec-η1)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅱ：使得供侧的容占比等于限值η1，同时受侧的容占比在区间[η1,η2)，pref=(η1-ηpro)pepro；若仍然无法满足，则继续增大供侧的出力，进入情况（2）；
（2）当η1≤ηpro＜η2时，有控制目标ⅲ：使得供侧的容占比在区间[η1,η2)，受侧的容占比等于η2，pref=(ηrec-η2)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅳ：使得供侧的容占比等于限值η2，同时受侧的容占比在区间[η2,1)，pref=(η2-ηpro)pepro；若仍然无法满足，则继续增大供侧的出力，进入情况（3）；
（3）当η2≤ηpro＜1时，有控制目标ⅴ：使得供侧的容占比在区间[η2,1)，受侧的容占比等于1，pref=(ηrec-1)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅵ：使得供侧的容占比等于1，同时应当根据负荷的优先级进行负荷切除，使得sg=sl，此时，两侧的容占比均为1，pref=(1-ηpro)pepro。
当互联变流器运行于整流模式时，交流微电网只向直流微电网提供有功功率；当互联变流器运行于逆变模式时，直流微电网可以向交流微电网提供一些无功功率：当无功容占比大于1（ηacq＞1）时，直流侧向交流侧提供无功功率，无功功率参考值为qref=qedg_vf*(ηacq-1)，其中，qedg_vf为交流侧主控单元的无功额定容量，qref为互联变流器无功功率参考值。
为避免互联变流器在整流和逆变的边缘频繁切换，设置了滞回比较环节：供侧本地容占比逐渐增大并大于100%时，进入过载状态，ilc停止工作，供侧不能再向对侧传递功率；若此时负荷又减少，容占比降低至100%以下时，仍然不能向对侧传递，直至其容占比降至阈值ηl以下，才再次进入供侧状态；其中，本地容占比ηlp=(pdg_pro-pilc)/pedg_pro，pdg_pro、pedg_pro分别为供侧主控单元的有功功率的输出功率和额定容量。
本发明的有益效果是，可在孤岛模式下对互联变流器进行灵活控制，准确调节交直流子网间的功率流动，实现系统的功率平衡以及各微网的电压和频率稳定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的混合微电网结构图。
图2是本发明的分区段控制示意图。
图3是本发明的系统控制流程图。
图4是本发明的交足直亏时互联变流器传递功率参考值计算过程流程图。
图5是本发明的滞回比较环节原理图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
参见附图1，混合微电网由交流子系统、直流子系统、互联变流系统以及检测通讯系统组成。
所述交流子系统包括主控单元dg_vf、从控单元dg_pq、交流负载（l_ac）以及功率监测装置；其中，主控单元dg_vf采用恒压恒频控制方式，稳定交流侧的母线电压，从控单元dg_pq采用定功率控制方式，跟据实际情况按照指令输出功率，功率监测装置实时监测各微源和负载的功率变化；所述直流子系统包括主控单元dg_v、从控单元dg_p、直流负载（l_dc）以及功率监测装置；其中，主控单元dg_v采用恒压控制方式，稳定直流侧的母线电压，从控单元dg_p采用定功率控制方式，跟据实际情况按照指令输出功率，功率监测装置实时监测各微源和负载的功率变化；所述互联变流系统包括互联变流器和功率控制器；其中，互联变流器的交流侧连接交流子系统的交流母线，直流侧连接直流子系统的直流母线，功率控制器接收来自交直流子系统功率监测装置发送的数据，采用分区段控制，计算得出互联变流器传递功率参考值，控制互联变流器调节交直流两侧的功率流动；所述检测通讯系统包括分布于交流子网和直流子网的功率监测装置以及高速通讯系统。
参见附图2，所述互联变流系统将采集到的交直流两侧功率信息转化为交直流两侧主控单元的容量状态信息——容量占用率，容量占用率的计算如下：ηdc=（sl_dc-sdg_p-silc）/sedg_v、ηac=（sl_ac-sdg_pq+silc）/sedg_vf，其中，ηdc、ηac分别为直流侧和交流侧主控单元的容量占用率，sl_dc、sl_ac分别为直流侧和交流侧负载的视在功率，sdg_p、sdg_pq分别为直流侧和交流侧从控单元的视在功率，silc为互联变流器传递的视在功率，sedg_v、sedg_vf分别为直流侧和交流侧主控单元的额定功率；设置三级容占比限值η1、η2和100%，将主控单元的负载率划分为三个区间。
参见附图3及附图4，当一侧功率充足而另一侧功率不足时，采用分区段控制策略，控制互联变流器工作于整流或逆变模式，调节功率在各微网间的流动，分区段控制策略步骤如下（ηpro、ηrec分别为供侧、受侧主控单元的容占比，pepro、perec分别为供侧、受侧主控单元额定容量，pref为互联变流器有功功率参考值）。
（1）当ηpro＜η1时，有控制目标ⅰ：使得供侧的容占比小于限值η1，受侧的容占比等于η1，pref=(ηrec-η1)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅱ：使得供侧的容占比等于限值η1，同时受侧的容占比在区间[η1,η2)，pref=(η1-ηpro)pepro；若仍然无法满足，则继续增大供侧的出力，进入情况（2）。
（2）当η1≤ηpro＜η2时，有控制目标ⅲ：使得供侧的容占比在区间[η1,η2)，受侧的容占比等于η2，pref=(ηrec-η2)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅳ：使得供侧的容占比等于限值η2，同时受侧的容占比在区间[η2,1)，pref=(η2-ηpro)pepro；若仍然无法满足，则继续增大供侧的出力，进入情况（3）。
（3）当η2≤ηpro＜1时，有控制目标ⅴ：使得供侧的容占比在区间[η2,1)，受侧的容占比等于1，pref=(ηrec-1)perec；若无法满足此情况，则进入控制目标ⅵ：使得供侧的容占比等于1，同时应当根据负荷的优先级进行负荷切除，使得sg=sl，此时，两侧的容占比均为1，pref=(1-ηpro)pepro。
当互联变流器运行于整流模式时，交流微电网只向直流微电网提供有功功率；当互联变流器运行于逆变模式时，直流微电网可以向交流微电网提供一些无功功率：当无功容占比大于1（ηacq＞1）时，直流侧向交流侧提供无功功率，无功功率参考值为qref=qedg_vf*(ηacq-1)，其中，qedg_vf为交流侧主控单元的无功额定容量，qref为互联变流器无功功率参考值。
参见附图5，为避免互联变流器在整流和逆变的边缘频繁切换，设置了滞回比较环节：供侧本地容占比逐渐增大并大于100%时，进入过载状态，ilc停止工作，供侧不能再向对侧传递功率；若此时负荷又减少，容占比降低至100%以下时，仍然不能向对侧传递，直至其容占比降至阈值ηl以下，才再次进入供侧状态；其中，本地容占比ηlp=(pdg_pro-pilc)/pedg_pro，pdg_pro、pedg_pro分别为供侧主控单元的有功功率的输出功率和额定容量。
本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。