基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法
专利汇可以提供基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法，所述控制方法包括 孤岛 状态下的改进下垂控制方法、双模式平滑切换控制方法和联网状态下的改进下垂控制方法，在微 电网 孤岛 运行时通过改变下垂控制策略对输出功率进行快速调整，使微电网 频率 在允许的范围内， 电压 波动 几乎无波动，维持了微电网孤岛模式的 稳定性 ；并在并网运行时采用PQ控制， 孤岛运行 时采用下垂控制，可以有效的降低系统在运行过程中电压和频率变化产生的影响，同时能够使微电网在并网转孤岛的过程中电压以及频率平稳过度；本发明具有一种运行稳定、孤岛与并网状态平滑切换的优点。，下面是基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法专利的具体信息内容。
1.基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法，其特征在于：所述控制方法包括孤岛状态下的改进下垂控制方法、双模式平滑切换控制方法和联网状态下的改进下垂控制方法，所述孤岛下的改进下垂控制方法它包括以下方面：
1)、微电网孤岛运行状态下，逆变器型微源采用下垂控制，在微电网中引入复合虚拟阻抗，逆变器接口的微源采用p-f和Q-V型控制，微源i的下垂控制方程可写为：
上式中 分别为微源i在有功频率下垂曲线和无功电压下垂曲线上的额
定运行点， 为能量管理系统下达的微源的基点运行功率， 为系统的额定运行频率和电压；mi和ni为微源i的有功频率下垂曲线和无功电压下垂曲线的下垂系数，其中mi>0,ni>0，ωi_ref、Ei_ref为逆变器输出电压频率和幅值的参考值，pi和Qi为逆变器实时输出的有功和无功功率；
2)、各台逆变器的下垂系数需要根据其额定功率确定，即系统中有N台釆用下垂控制的微源，满足：
3)、根据1)和2)所述，当pi＝0时，下垂特性曲线的空载频率和空载电压分别为各台逆变器下垂特性曲线的空载频率和空载电压相等，则新的下垂控制方程式可写为
4)、虚拟阻抗的引入会带来电压降，为了使系统电压维持在正常范围内，引入虚拟阻抗后，需要重新考虑E*的选取，计入虚拟阻抗对电压降的影响；忽略虚拟阻抗上的虚拟有功功率和无功功率损耗，得出以下公式：
由上式可以看出，虚拟阻抗上的电压跌落与微源的输出功率及虚拟阻抗值有关，当微源输出最大功率pmax+jQmax时，微源的输出端电压Uo达到最小值Uomin；当微源输出最小功率pmin+jQmin时，微源的输出端电压Uo达到最大值Uomax；E*的选取需要兼顾这两种情况下微源输出端电压的变化，则选取虚拟电压的参考值为：
5)、改进下垂控制均是f-p型下垂控制，但相比起频率f、功率p的测量精度较高，p-f型下垂控制较容易实现，并对p-f型下垂控制进行了改进，分别对有功功率下垂控制和无功功率下垂控制增加了限幅和虚拟惯性环节；
所述双模式平滑切换控制方法包括以下几个方面：
a)、对微电网电压的相位、幅值、频率进行同步调节，首先采用微电网预同期控制系统得到预同期频率偏差和电压偏差信号；
微电网预同期控制系统包含信号检测单元、合闸信号控制单元及微电网预同期控制单元，其中，信号检测单元实时检测PCC点两侧微电网和外部电网的电压频率、相角和幅值，此处采用基于二阶广义积分器的单同步旋转坐标系的锁相环(SOGI-SPLL)实现对微电网和外部电网电压的锁相；合闸信号控制单元根据检测的结果，判断微电网是否满足同期并网条件，当检测到同期并网条件满足时，合闸信号控制单元发出合闸指令，闭合微电网PCC点的静态开关STS，微电网预同期控制单元对检测单元检测到的外部电网和微电网的相角和电压幅值偏差进行相角偏差和电压偏差控制，微电网预同期控制原理如下式所示，通过对外部电网和微电网的相角偏差和电压幅值偏差进行PI调节，分别得到预同期频率偏差控制信号△ωsyn电压偏差控制信号△Esyn：
式中，θpccg、Upccg和θpccm、Upccm分别为公共连接点处主网和微电网的电压矢量的相位和幅值；
b)、将上述得到的预同期频率偏差控制信号△ωsyn电压偏差控制信号△Esyn同时发送给具有电压和频率调节能力的各个微源，从而对微电网的电压频率、相角和幅值进行调节，使其满足同期并网条件；
各微源逆变器接收微电网预同期控制单元下达的频率偏差控制信号和电偏差控制信号后，分别按照信号平移有功下垂曲线和无功下垂曲线：
c)、经过PI调节器的调节，达到稳定状态后，有：
检测到上式成立时，闭合并网打开STS，微电网将并网运行；
所述联网状态下的改进下垂控制方法是在所述孤岛下的改进下垂控制方法和双模式平滑切换控制方法的基础上增加联络线功率控制，如下式所示：
式中， 依然为微电网EMS系统下达给微源i的基点功率，与孤岛运行状态下的值相同； 和 为调度系统下达的联络线功率的有功和无功参考值，pg和Qg为联络线功率的实际有功和无功值，这四个量需要依靠低速通信线路传输至各逆变器；kpp、kpi、kdp、kqi和为联络线有功功率控制和无功功率控制的PI参数；
增加联络线功率控制功能后，下垂特性可以表达为：
2.如权利要求1所述的基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法，其特征在于：在2)中需设置各台逆变器的基点频率和基点电压相同，即
3.如权利要求1所述的基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法，其特征在于：所述联网状态下的改进下垂控制方法中的当微电网孤岛运行时， pg、Qg均设置为0。
4.如权利要求1所述的基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法，其特征在于：在b)中需要指出的是，在并网瞬间，将△ωsyn和△Esyn锁存，相当于得到一个新的ω'*＝ω*+△ωsyn,E'*＝E*+△Esyn。
基于复合虚拟阻抗的模式自适应改进下垂控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
定运行频率和电压；mi和ni为微源i的有功频率下垂曲线和无功电压下垂曲线的下垂系数，其中mi>0,ni>0，ωi_ref、Ei_ref为逆变器输出电压频率和幅值的参考值，pi和Qi为逆变器实时输出的有功和无功功率；
具体实施方式
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