一种微电网频率电压功率协同补偿方法与流程

本发明属于分布式发电微电网领域。

背景技术：

微电网是可再生能源并网和就地消纳的有效途径，其控制方法是保证微电网稳定运行的关键(如文献：王成山,武震,李鹏发表在微电网关键技术研究[j].电工技术学报，2014，29(2)：1-12页)。由于不平衡负荷引起的公共连接点(pointofcommoncoupling，pcc)电压不平衡，以及下垂控制导致的频率和电压幅值的偏差，电压变化引起的无功功率难以均分等问题，严重影响系统的供电质量。

针对电压不平衡问题，名称为一个改善电能质量的有源滤波器综述的论文(发表在ieee电力电子学报,2007年第22卷第2期:968-976页)提出采用有源电力滤波器，通过注入负序电压来实现电压不平衡补偿。

名称为孤岛下垂控制微电网自主电压不平衡补偿的论文，(发表在eee工业电子学学报,2013年第60卷第4期:1390-1402页)提出在αβ坐标下，通过减少负序电压，实现逆变器出口电压的不平衡补偿。名称为孤岛下垂控制微电网电压不平衡补偿二次控制方案的论文，(发表在ieee智能电网学报,2012年第3卷第2期:797-807页)提出在αβ坐标下通过注入补偿参考，实现了pcc电压的不平衡补偿。上述论文均未考虑各分布式电源之间的通信问题，因此，不能实现系统的协同控制。

针对频率和电压幅值偏差以及功率均分问题，为了获得更好的电压和频率调节能力，名称为下垂控制交直流微电网的分层控制-标准化的一般方法的论文)(发表在ieee工业电子学学报,2011年第58卷第1期:158-172页)提出采用中央控制器，计算电压恢复项来补偿偏差，但这里假定了所有逆变器的输出电压均相等，这种假设很难达到。名称为具有电池管理能力的自适应下垂调节直流微电网的管理控制的论文，(发表在ieee电力电子学报,2014年第29卷第2期:695-706页)提出自适应下垂控制来改善系统性能，但这里忽略了线路阻抗。名称为基于离散一致性的孤立直流微网自适应下垂控制的论文(发表在中国电机工程学报,2015年第35卷第0期1-11页)在考虑线路阻抗的情况下，提出了变虚拟电阻的自适应下垂控制策略，能够同时满足均流和调压要求。提出将负荷侧电压幅值作为参考量引入下垂控制的方案，即使在下垂增益较小的情况下依然能够保证无功出力的分配精度。

名称为一种改进的微电网无功控制策略的论文(发表在电力系统保护与控制,2013年41卷第7期:147-155页)针对交直流混合微电网提出了直流分层控制系统，采用了具有低带宽通信特点的公共控制器，实现了直流负荷的合理分配，并补偿了下垂控制带来的直流母线电压跌落。

名称为孤岛微电网的分布式二次控制的论文(发表在ieee电力电子学报,2014年第29卷第2期:1018-1031页)

提出了一种能够有效恢复频率和电压偏差，同时保证无功功率均分的二次控制策略，但其通信网络较复杂，通信负担较大，任何两个单元之间均需进行数据交换，如果某个链路出现故障，将导致整个系统的补偿量不能准确得到。但上述文献均未同时考虑系统中接入不平衡负荷导致的pcc电压不平衡的补偿问题。

传统的二次控制采用mgcc，是一种集中式二次控制，控制器对mgcc有很强的依赖性。

技术实现要素：

本发明是为了解决由于不平衡负荷引起的pcc电压不平衡，以及下垂控制导致的频率和电压幅值的偏差，电压变化引起的无功功率难以均分的问题，提出了一种微电网频率电压功率协同补偿方法。

本发明所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法，该方法包括：

步骤一、采集pcc点电流，在αβ坐标下，对采集的电流信号进行正负序分解，将分解后获得的正序电流输入至虚拟阻抗环，获得虚拟电压值；

步骤二、采集pcc点电压，在αβ坐标下，对采集的电压信号进行正负序分解，计算电压不平衡补偿参考值ucrαβ；

步骤三、利用pcc点的电流和逆变器输出电压，在αβ坐标下，计算逆变器输出的有功功率和无功功率，并采用低通滤波器对有功功率和无功功率进行低通滤波后进行下垂控制环控制，获得微电网的电压幅值e和频率ω；

步骤四、采用动态一致性算法对全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值第h个分布式电源电压幅值的全局一致值和第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值进行计算，通过与全局微电网的频率、电压幅值和无功功率的正序分量参考值比较，获得频率补偿量△ωh，电压补偿量△eh和无功功率补偿量正序分量

步骤五、将无功功率补偿量加入电压补偿量△eh，获得电压幅值的补偿量；

步骤六、利用频率补偿量△ωh对步骤三获得的频率ω进行补偿，利用步骤五获得的电压幅值的补偿量对步骤三获得的电压e进行补偿；并对补偿后的频率和电压求电压幅值的瞬时值esin(ωt)；

步骤七、将步骤六获得电压幅值的瞬时值esin(ωt)与步骤二获得的电压不平衡补偿参考值ucrαβ求和，获得电压和信号并将电压和信号同时与虚拟电压值和逆变器输出电压值做差后输入至电压控制环，获得逆变器补偿量的电流参考值；

步骤八、将步骤七获得的逆变器补偿量的电流参考值与逆变器输出电流值做差后输入至电流环，获得逆变器控制信号；

步骤九、在abc坐标下对步骤八获得的逆变器控制信号进行脉冲宽度调制，将调制后的逆变器控制信号输入至逆变器，实现对微电网频率电压功率协同补偿。

进一步地，步骤一所述的虚拟阻抗环的公式为：

式中，vvα为虚拟阻抗环的输出电压的α分量，vvβ为虚拟阻抗环的输出电压的β分量；rv为虚拟阻抗环的虚拟电阻，lv为虚拟阻抗环的虚拟电感；为αβ坐标下pcc点电流α分量的正序分量，为αβ坐标下pcc点电流β分量的正序分量。

进一步地，步骤二中计算电压不平衡补偿参考值ucrαβ的具体方法为：

首先检测出pcc的电压vpabc，进行abc坐标系到αβ坐标系转换后，进行电压的正负序分解，采用二阶低通滤波器获分别对pcc点电压的正负序分量进行低通滤波；

利用公式：

计算电压不平衡因子vuf，式中，为pcc点电压在αβ坐标下的正序分量，为pcc点电压在αβ坐标下的负序分量；lpf为二阶低通滤波器；

再利用公式：

计算电压不平衡补偿参考ucrαβ，vuf^*为电压不平衡因子的参考值，pi为比例积分控制器。

进一步地，步骤三获得电压幅值e和频率ω的具体公式为：

式中，e0为额定电压幅值，ω0为额定角频率，p有功功率，q为无功功率；m、m'分别为有功功率和无功功率的下垂控制系数；

基于瞬时功率理论，计算包含直流和交流分量的有功功率和无功功率的瞬时值，直流分量采用一阶低通滤波器获得；

式中，s为拉普拉斯变量；ωc为截止频率；voα为逆变器输出电压的α分量，voβ为逆变器输出电压的β分量，ioα为pcc点的电流的α分量，ioβ为pcc点的电流的β分量。

进一步地，步骤四采用动态一致性算法对全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值第h个分布式电源电压幅值的全局一致值和第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值进行计算的具体方法为：采用公式：

实现，其中，其中，wh是第h个分布式电源频率，eh第h个分布式电源电压幅值，是第h个分布式电源无功功率正序分量；是第h个分布式电源频率的全局一致值，是第h个分布式电源电压幅值的全局一致值，是第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值，ahj表示数据从分布式电源j传送到分布式电源h的权重，和分别为第j个和第h个分布式电源数据的全局一致值；τ为积分变量，t为时间，nh＝{j|(j,h)∈b}为所有与节点h相邻的节点集合。

进一步地，步骤四获得频率补偿量△ωh，电压补偿量△eh和无功功率补偿量正序分量的具体方法为：

频率补偿量公式：

电压幅值的补偿量公式：

式中，kpω是频率的pi控制器中的的比例系数，kiω是频率的pi控制器中的谐振系数，kpe是电压幅值的pi控制器中的比例系数，kie是电压幅值的pi控制器中的的谐振系数；ω^*是微电网频率参考值，e^*是微电网电压幅值参考值，是第h个分布式电源频率的全局一致值，是第h个分布式电源电压幅值的全局一致值，1≤h≤n,n是微电网中微源的个数，下脚标h为微电网中h个分布式电源，t为时间；

无功功率补偿量正序分量公式：

式中，kpq为无功功率的pi控制器的比例系数，kiq为无功功率的pi控制器的谐振系数，为是第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值，为第h个分布式电源的无功功率的正序分量。

进一步地，在步骤七之前还包括对步骤六获得电压幅值的瞬时值esin(ωt)进行abc/αβ坐标转换的步骤。

进一步地，步骤七所述的电压控制环是采用的比例谐振控制器实现的，电压环的传递函数为：

kpv是电压控制器的比例系数，krv是电压控制器的谐振系数，ωcv是电压控制器的截止频率，ωci是电流控制器的截止频率。

进一步地，步骤八所述的电流控制环是采用的比例谐振控制器实现的，电流环的传递函数为：

式中，kpi是电流控制器的比例系数，kri是电流控制器的谐振系数。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明提供了一种微电网频率电压功率协同补偿方法，所述方法包括三层控制结构，分别设计了电压不平衡补偿控制器、基于一致性算法的频率、电压恢复算法、无功功率补偿算法。在传统下垂控制的基础上，引入了电流的正序分量虚拟阻抗环，电压电流控制环采用比例谐振控制器，更精准的控制电压和电流，并采用二阶低通滤波器获取电压的正负序分量，在αβ坐标下获得电压不平衡补偿参考，实现pcc的不平衡电压补偿。由动态一致性算法得出全局的频率和电压幅值的平均值，通过与参考值比较，得到补偿量，发送到一次控制进行补偿，消除频率和电压幅值的偏差；同时将得到的一致值与全局的参考值求差，经比例-积分控制器和限幅后，得到补偿量，将补偿量送入一次控制中，实现电压/频率恢复和正序无功功率的平均分配。本发明的方法同时解决了pcc电压不平衡的补偿和频率、电压幅值偏差的恢复以及有功功率和无功功率的均分三个问题，全面改善微电网的电能质量。

附图说明

图1为微电网一次/二次控制结构图；

图2为正负序控制系统框图；

图3为正负序闭环传递函数幅值频率波特图；

图4为正负序闭环传递函数相位频率波特图；

图5为输出阻抗的幅值频率波特图；

图6为输出阻抗的相位频率波特图；

图7为基于动态一致性协议的全局一致值和补偿量求取算法原理框图；

图8为具有二次控制的频率下垂特性图；

图9为具有二次控制的电压下垂特性图；

图10为现有微电网中pcc输出电压波形图；

图11为采用本发明所述补偿方法补偿后的微电网中pcc输出电压波形图；

图12为采用本发明所述方法后频率偏差恢复图曲线图；图中，曲线，m1为

图13为采用本发明所述方法后电压幅值偏差恢复图曲线图；

图14为微电网有功功率仿真波形图；

图15为微电网正序无功功率仿真波形图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所一种微电网频率电压功率协同补偿方法，该方法包括：

步骤一、采集pcc点电流，在αβ坐标下，对采集的电流信号进行正负序分解，将分解后获得的正序电流输入至虚拟阻抗环，获得虚拟电压值；

步骤二、采集pcc点电压，在αβ坐标下，对采集的电压信号进行正负序分解，计算电压不平衡补偿参考值ucrαβ；

步骤三、利用pcc点的电流和逆变器输出电压，在αβ坐标下，计算逆变器输出的有功功率和无功功率，并采用低通滤波器对有功功率和无功功率进行低通滤波后进行下垂控制环控制，获得微电网的电压幅值e和频率ω；

步骤四、采用动态一致性算法对全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值第h个分布式电源电压幅值的全局一致值和第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值分别进行计算，通过与全局微电网的频率、电压幅值和无功功率的正序分量参考值比较，获得频率补偿量△ωh，电压补偿量△eh和无功功率补偿量正序分量

步骤五、将无功功率补偿量加入电压补偿量△eh，获得电压幅值的补偿量；

步骤六、利用频率补偿量△ωh对步骤三获得的频率ω进行补偿，利用步骤五获得的电压幅值的补偿量对步骤三获得的电压e进行补偿；并对补偿后的频率和电压求电压幅值的瞬时值esin(ωt)；

步骤七、将步骤六获得电压幅值的瞬时值esin(ωt)与步骤二获得的电压不平衡补偿参考值ucrαβ求和，获得电压和信号并将电压和信号同时与虚拟电压值和逆变器输出电压值做差后输入至电压控制环，获得逆变器补偿量的电流参考值；

步骤八、将步骤七获得的逆变器补偿量的电流参考值与逆变器输出电流值做差后输入至电流环，获得逆变器控制信号；

步骤九、在abc坐标下对步骤八获得的逆变器控制信号进行脉冲宽度调制，将调制后的逆变器控制信号输入至逆变器，实现对微电网频率电压功率协同补偿。

本发明提供了一种微电网频率电压功率协同补偿方法，在传统下垂控制的基础上，设计了基于动态一致性算法的电压不平衡补偿控制器和频率、电压偏差恢复以及无功功率均分控制器，有效解决了由于不平衡负荷引起的pcc电压不平衡，以及下垂控制导致的频率和电压幅值的偏差，电压变化引起的无功功率难以均分等问题，大大提高了系统的稳定性，全面改善微电网的电能质量。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤一所述的虚拟阻抗环的公式为：

式中，vvα为虚拟阻抗环的输出电压的α分量，vvβ为虚拟阻抗环的输出电压的β分量；rv为虚拟阻抗环的虚拟电阻，lv为虚拟阻抗环的虚拟电感；为αβ坐标下pcc点电流α分量的正序分量，为αβ坐标下pcc点电流β分量的正序分量，上标“+”和“-”分别表示正序和负序分量。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤二中计算电压不平衡补偿参考值ucrαβ的具体方法为：

首先检测出pcc的电压vpabc，进行abc坐标系到αβ坐标系转换后，进行电压的正负序分解，采用二阶低通滤波器获分别对pcc点电压的正负序分量进行低通滤波；

利用公式：

计算电压不平衡因子vuf，式中，为pcc点电压在αβ坐标下的正序分量，为pcc点电压在αβ坐标下的负序分量；lpf为二阶低通滤波器；

再利用公式：

计算电压不平衡补偿参考ucrαβ，vuf^*为电压不平衡因子的参考值，pi为比例积分控制器。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤三获得电压幅值e和频率ω的具体公式为：

式中，e0为额定电压幅值，ω0为额定角频率，p有功功率，q为无功功率；m、m'分别为有功功率和无功功率的下垂控制系数；

基于瞬时功率理论，计算包含直流和交流分量的有功功率和无功功率的瞬时值，直流分量采用一阶低通滤波器获得；

式中，s为拉普拉斯变量；ωc为截止频率；voα为逆变器输出电压的α分量，voβ为逆变器输出电压的β分量，ioα为pcc点的电流的α分量，ioβ为pcc点的电流的β分量。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤四采用动态一致性算法对全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值第h个分布式电源电压幅值的全局一致值和第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值进行计算的具体方法为：采用公式：

实现，其中，wh是第h个分布式电源频率，eh第h个分布式电源电压幅值，是第h个分布式电源无功功率正序分量；是第h个分布式电源频率的全局一致值，是第h个分布式电源电压幅值的全局一致值，是第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值，ahj表示数据从分布式电源j传送到分布式电源h的权重，和分别为第j个和第h个分布式电源数据的全局一致值，所述分布式电源数据包括分布式电源电压幅值数据、分布式电源无功功率正序分量数据和分布式电源频率数据；τ为积分变量，t为时间，nh＝{j|(j,h)∈b}为所有与节点h相邻的节点集合。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤四获得频率补偿量△ωh，电压补偿量△eh和无功功率补偿量正序分量的具体方法为：

频率补偿量公式：

电压幅值的补偿量公式：

式中，kpω是频率的pi控制器中的的比例系数，kiω是频率的pi控制器中的谐振系数，kpe是电压幅值的pi控制器中的比例系数，kie是电压幅值的pi控制器中的谐振系数；ω^*是微电网频率参考值，e^*是微电网电压幅值参考值，是第h个分布式电源频率的全局一致值，是第h个分布式电源电压幅值的全局一致值，1≤h≤n,n是微电网中微源的个数，下脚标h为微电网中h个分布式电源，t为时间；

无功功率补偿量正序分量公式：

式中，kpq为无功功率的pi控制器的比例系数，kiq为无功功率的pi控制器的谐振系数，为是第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值，为第h个分布式电源的无功功率的正序分量。

具体实施方式七、本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，在步骤七之前还包括对步骤六获得电压幅值的瞬时值esin(ωt)进行abc/αβ坐标转换的步骤。

具体实施方式八、本实施方式是对具体实施方式一或二所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤七所述的电压控制环是采用的比例谐振控制器实现的，电压环的传递函数为：

kpv是电压控制器的比例系数，krv是电压控制器的谐振系数，ωcv是电压控制器的截止频率，ωci是电流控制器的截止频率。

具体实施方式九、本实施方式是对具体实施方式八所述的一种微电网频率电压功率协同补偿方法的进一步说明，步骤八所述的电流控制环是采用的比例谐振控制器实现的，电流环的传递函数为：

式中，kpi是电流控制器的比例系数，kri是电流控制器的谐振系数。

本发明所述的补偿方法，包括虚拟阻抗控制环、电压电流控制环、pcc电压不平衡补偿控制器、频率和电压恢复及无功功率均分控制器。

虚拟阻抗环，是在αβ坐标下通过采集电流的正序分量得到虚拟电压值，该值与电压不平衡补偿参考值和实际检测的电压值的差值输送到电压控制环中。与实际阻抗不同，虚拟阻抗没有功率损耗，可以选择适当的参数保证有功功率和无功功率的解耦，改善传统下垂控制的功率分配效果。

电压电流控制环，是采用的比例谐振控制器，可以在静止坐标系下，更好的控制电压和电流，如下所示：

式中，kpv、kpi和krv、kri分别是电压和电流控制器的比例和谐振系数；ωcv、ωci分别是电压和电流控制器的截止频率。

pcc电压不平衡补偿控制器，是首先检测出pcc的电压，采用二阶低通滤波器获取电压的正负序分量，再采用式计算电压不平衡因子vuf，在αβ坐标下，按式获得电压不平衡补偿参考ucrαβ，可使pcc的电压不平衡得到补偿。式中，分别为pcc点电压在αβ坐标下的正负序分量。

频率和电压恢复控制器，是由动态一致性算法得出全局的频率和电压幅值的平均值，通过与参考值比较，得到补偿量，发送到一次控制进行补偿，消除频率和电压幅值的偏差。频率和电压幅值的补偿量由式和式决定。

式中，kpω、kiω和kpe、kie分别是频率和电压幅值的pi控制器参数，ω^*、e^*分别是微电网频率和电压幅值参考，分别是全局频率和电压幅值的平均值(即全局微电网通信链路中的第h个分布式电源频率的全局一致值和第h个分布式电源电压幅值的全局一致值)，1≤h≤n,n是微电网中微源的个数。

无功功率均分控制器，由于各微源与公共耦合点之间的线路阻抗不同，导致分布式电源输出的电压不同，因此，在较低r/x的微电网中，很难实现无功功率的准确均分。为此本发明通过二次控制产生的补偿量来实现无功功率的均分，式中，kpq、kiq为无功功率的pi控制器参数，分别为全局无功功率的平均值即为(第h个分布式电源无功功率正序分量的全局一致值)和第h个分布式电源的无功功率的正序分量。

实施例：结合图2到图15说明本实施例，多个逆变器并联的孤岛系统，分为一次/二次控制结构，包括三相全桥逆变电路、坐标变换、正负序分解、低通滤波器、pi控制器、pr控制器、下垂控制器、虚拟阻抗环、电压电流控制环、采样电路等部分。此结构分为三大部分，带有虚拟阻抗环的下垂控制部分、获取电压不平衡补偿量部分、基于一致性算法的电压频率以及无功功率补偿量求取部分。

图2正负序控制系统框图，本地控制系统包括电压控制环、电流控制环、虚拟阻抗控制环，根据对称分量法，不平衡的电力系统能够通过独立的正、负序平衡系统进行分析，可以写出输出电压与输出电流和占空比d的关系式(12)，同样也可以写出式(13)。

vdcd＝[(v^*-vo-zvioabc)gv(s)-il]gi(s)(13)

其中，rl为滤波电感电阻，il为电感电流，zv＝rv+lvs。此时，将式(13)代入式(12)中，并根据式可得输入和输出的关系式(14)。

voabc＝g(s)v^*-zo(s)ioabc(14)

式中，g(s)为闭环控制系统的传递函数，zo(s)为系统的输出阻抗，其中：

其具体表达式见式(16)和(17)；

在图2和上述的推倒分析中，虚拟阻抗环只考虑了正序的情形，在分析负序时，只需将上述的s变成-s即可，下面分别对系统的闭环传递函数g(s)和系统的输出阻抗zo(s)画出其正序和负序的波特图，如图3所示，图中实线表示正序，虚线表示负序。系统参数如表1所示。

表1系统参数表

从图3到图6中可知，系统的闭环传递函数g(s)的正、负序的幅频特性相同，而其相频特性恰好相反，而且闭环传递函数的正负序增益和相位角在基频处都是零，从而保证了电压参考值的准确跟踪。负序输出阻抗zo(s)在基波频率处的幅值是非常低的，因为虚拟阻抗只对正序起作用。

微电网由多个分布式电源组成，可将其视为一个分布式的多智能体系统，多智能体系统实现一致性意味着，所有智能体通过彼此间信息的交换和计算，最终使得它们的状态都达到同一个值。多智能体系统可视为一个图g＝{n,b}，包括一系列的节点n＝{1,2,…,n}和一系列的边b，所有与节点h相邻的节点集合为nh＝{j|(j,h)∈b}，h,j∈n。邻接矩阵是a＝[ahj]∈r^n×n，ahj表示数据从j传送到h的权重，假设邻接矩阵是时不变的，如果(j,h)∈b则a>0，否则为零，若通信链路是双向的，则定义拉普拉斯矩阵l＝[lhj]∈r^n×n，其中lhh＝∑j≠hahj,lhj＝-ahj＜0，拉普拉斯矩阵满足如果存在一个根节点可以通过一条路到达任意其他节点，可以认为这个图含有生成树。由以上分析可知，双向图的l是对称的，当图g存在生成树时，0是l的一个特征值，1＝[1,…,1]n^t为对应的特征向量。

以第h个分布式电源为例，从其邻近单元j中获得所需的数据xj以及它的平均值xh为本地的测量值，nh为与第h个单元相邻的集合，根据分布式一致性算法，可以得到当前单元数据xh的全局一致值为式(6)。对任意的h∈[1,n]，收敛于全局的一致值，收敛速度取决于代数连通度，即拉普拉斯矩阵的第二小特征值。

全局的动态为式式中，x＝[x1,…,xn]^t，l为电感l的感抗。

在本发明中即得到全局的频率，电压幅值和正序无功功率的一致值。本发明通过正序无功功率的均分实现与线路阻抗无关的无功功率均分。

图7是基于动态一致性协议的全局一致值和补偿量求取算法。由一致性算法得到的一致值与全局的参考值求差，经比例-积分控制器和限幅后，得到xh的补偿量△xh，该补偿量送入一次控制中，实现电压/频率恢复和正序无功功率的均分。图中，分别为全局的频率和电压幅值的参考值，以及第h个单元的正序无功功率参考值。

图8和图9是包括二次控制的频率和电压的下垂特性。从图中可以看到，分布式电源正常运行时，工作在a点，当负载功率增加时，一次控制将工作点移到b点，因此产生了频率和电压幅值偏差，而二次控制将工作点移到了c点，使频率和电压幅值达到参考值，由一次控制产生的频率和电压幅值偏差得到了恢复。

为了验证本发明所提方法的有效性，在matlab/simulink搭建了含有三个微源的逆变型孤岛微电网模型，并带有三相平衡负荷和单相不平衡负荷。在0.6s时加入本发明所述的电压不平衡补偿控制，在1s时分布式电源m1启动，在2s时分布式电源m2启动，在3s时分布式电源m3启动，在4s时，加入本发明所述的基于一致性算法的频率、电压恢复控制器、无功功率补偿控制器。

图10到图15分别为加入本发明所述的控制方法前后的pcc电压、频率和电压幅值、输出功率的仿真波形。由图可知，加入相应补偿算法后，由于不平衡负荷引起的pcc电压不平衡现象基本消失，下垂控制导致的频率和电压幅值的偏差得到有效恢复，电压变化引起的无功功率实现平均分配，验证了本发明所提方法的有效性。