[发明专利]微网中P-f和Q-V下垂控制器的设计

说明书

技术领域

本发明属于微网与智能电网领域，具体涉及一种微网控制器。

背景技术

随着科技的创新与进步，经济的发展，电能的使用也日趋频繁，然而电能的稳定性长期存在的问题，尤其是对于微网这种小型分布式发电系统。同时，分布式发电系统稳定性方面的分析一直是一个难点，因此对其进行电压频率的稳定性分析和控制是非常有必要的，这在推进新技术发展的同时，又能达到安全用电。传统的微网下垂控制器中，P和Q的大小由系统和负载决定，如果电路出现故障或者受到小扰动，由于控制器响应速度快，不能及时对用电设备进行保护，造成用电设备的损坏，因此需要对该类型控制器进行改进，使得系统电压和频率更容易控制，从而为推进微网技术的发展和保护相关用电设备起到积极的作用。

发明内容

针对以上要解决的技术问题，为实现微网分布式发电中电压和频率的有效控制和调节，以达到系统稳定运行的目的，本发明提出一种微网P-f和Q-V下垂控制器，具体是通过调节有功下垂增益的大小用系统输出的有功功率控制系统的频率大小，通过调节无功下垂增益的大小用系统输出的无功功率控制系统的电压大小，控制有功功率和无功功率在一定的范围之内，从而控制频率和电压在一定的范围内。

所述的微网为单闭环反馈系统，设计下垂控制器时，根据下垂控制器的原理搭建下垂控制的模块，P和Q的大小由系统和负载决定，控制器中加入饱和模块对用电设备进行保护。

所述的饱和模块的作用是对输入信号功功率和无功功率的上下范围进行限制，如果输入信号在上下范围内，正常输出，如果超过范围，输出上限或者下限值，从而控制频率和电压的范围，使得在发生故障时，系统频率和电压不会发生太大的变化，保护了用电设备的安全。。

所述的控制器采用DSP芯片TMS320LF2407A实现，通过检测反馈控制器输出电压和频率的大小来判断系统是否发生故障或者出现小扰动，如果控制器输出电压和频率处于上下限，此时检测装置及时检测系统的频率和电压，从而对系统更好的进行控制和保护。

具体而言，具有如下的技术有益效果：

(1)通过在下垂控制器中加入饱和模块使整个系统更加安全、高效的工作。

(2)具有较好的抗小扰动特征，控制器稳定性好。

(3)系统为单闭环反馈，结构简单。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

图2是下垂控制器的原理图；

图3是设计的下垂控制器单元结构图。

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明-微网中P-f和Q-V下垂控制器的设计作详细说明。

图1为本发明的整体结构图，如图所示，将直流电经过逆变器逆变得到交流锯齿波，再经过低通滤波器输出稳定的正弦波；通过功率测量单元测量出系统的有功功率和无功功率，输入给下垂控制器，下垂控制器通过有功功率控制频率和无功功率控制电压，输出电压和频率再反馈给逆变器从而控制系统的频率和电压，通过检测装置控制器输出的频率和电压等于上下限时，系统做出相应的控制调节，如果系统频率和电压变化范围大将会对用电设备造成危害，影响用电设备的寿命。