[发明专利]一种孤岛运行的串联型微网结构及其功率控制方法

说明书

本发明涉及一种孤岛运行的串联型微网结构，包括直流发电单元、直流/交流转换电路以及采样电路；其中，直流发电单元包括直流母线电容；直流/交流转换电路包括主功率逆变电路和滤波电路；采样电路包括滤波电感电流采样电路和滤波电容电压采样电路；还涉及上述微网结构的功率控制方法。本发明的优点在于：该微网结构省去了传统微网结构中的DC/DC升压变换环节，减少了系统成本，提高了转换器的效率。

技术领域

本发明涉及一种孤岛运行的串联型微网结构，还涉及一种上述串联型微网结构的功率控制方法。

背景技术

微网是一个具备自我控制和自我能量管理的自治系统，将DG以微网的形式接入，被普遍认为是利用DG最有效的方式。微网可以与外部电网并网运行，也可以孤岛运行。微网孤岛运行时，可以提高分布式能源的接纳能力；保证关键负荷供电，提高用户的供电可靠性；解决偏远地区、海岛和荒漠中用户的供电难题。

电力电子变换器接口型的DG单元普遍存在于微网系统中，它们主要以并联方式接入微电网与大电网的公共连接点(PCC)。对于新能源发电系统，如光伏发电系统，普遍由组串型光伏板经DC/DC变换环节进行升压到一定的电压范围，再经过逆变进行并网发电。由于系统中大量使用DC/DC变换器，因此，大大提高了系统的成本，同时也降低了DG系统的运行效率。若DG单元分布不集中，则会通过较长的馈线才能并入系统PCC，这将造成一定的馈线阻抗压降损耗。为了降低通信和控制系统的成本，下垂控制方法被广泛应用于微网系统中。但是，传统下垂控制方法具有一定的局限性，存在功率分配误差。

考虑到实际应用和降低成本，急需一种无DC/DC变换环节的微网结构，同时开发一种简易实用化的算法来精确分配功率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种孤岛运行的串联型微网结构，以及一种串联型微网结构的功率控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种孤岛运行的串联型微网结构，该微网结构用于接入微电网与大电网的公共连接点，其创新点在于：由三个分布式电源单元串联组成，分别为第一分布式电源单元、第二分布式电源单元和第三分布式电源单元，其中第一分布式电源单元的输出侧一端连接共同连接点的一端，另一端连接第二分布式电源单元的输出侧的一端，第二分布式电源单元的输出侧的另一端连接第三分布式电源单元的输出侧的一端，第三分布式电源单元的输出侧的另一端连接共同连接点的另一端；

所述分布式电源单元包括：

一直流发电单元，所述直流发电单元由直流母线电容与组串型光伏板并联而成；

一直流/交流转换电路，该直流/交流转换电路包括主功率逆变电路及滤波电路，滤波电路由滤波电感及滤波电容组成，滤波电感的输入端与主功率逆变电路的输出端相连，滤波电感的输出端与滤波电容的输入端相连，并接入公共连接点的一端或另一个分布式电源单元的滤波电容的输出端，滤波电容的输出端与另一个分布式电源单元的滤波电感的输出端相连或接入公共连接点的另一端；

一采样电路，所述采样电路包括采样滤波电感电流的滤波电感电流采样电路及采样滤波电容电压的滤波电容电压采样电路。

进一步的，所述组串型光伏板由多个串并联的光伏组件构成。

进一步的，所述主功率逆变电路为桥式逆变结构。

进一步的，所述滤波电容电压采样电路配备有采用电容或采用电阻。

一种串联型微网结构的功率控制方法，其创新点在于：步骤为：

a)首先，测量滤波电感电流,以得到电感电流反馈信号I_o，测量滤波电容电压,以得到电容电压反馈信号V_c；