[发明专利]一种微网运行控制器的自抗扰控制技术

说明书

本发明公开了一种微网运行控制器的自抗扰控制技术，包括三相电压源型逆变器、自抗扰控制、微网运行控制器三个部分组成。微网运行控制器对网内电压、电流控制可以达到无相位差平滑控制，且频率波动范围满足国际标准±0.1Hz的要求，控制效果优于传统的基于PID的控制器。同时，对微网输出电压、输出电流的直轴分量和交轴分量控制，以及扰动控制中，使得微网的脱并网过程变得更加平滑、稳定。

技术领域

本发明涉及一种微网运行控制器，尤其涉及一种微网运行控制器的自抗扰控制技术。

背景技术

随着国内外电能管理从“集中式发电”到“分布式发电”思想的转变，加之能源危机和环境问题的不断恶化，多种分布式电源、储能装置、负荷及控制装置组合成独立的供电系统，以微网的形式接入大电网的方式得到了更多的认可，可以利用其控制的灵活性即可实现分布式发电对大电网供电能力和电能质量的支撑作用。

微网的运行模式大致包括3种，即：并网运行、孤岛运行以及“并网—孤岛”或者“孤岛—并网”的过渡过程。如何有效地对微网中电压幅值、相位、频率等参数进行实时地跟踪控制，实现微网与主电网之间的平滑切换，成为需要解决的最为关键的技术之一。

目前，国内外相关研究中，对微网中的控制和模式转换等方面的工作已经取得了很多成果。常见的如下垂系数自适应调节能力的自适应下垂控制器及微电网多重主从控制策略，实现了分布式电源(DG)单元孤岛频率无静差控制，提高了分布式能源利用率和微电网稳定性，但其自适应下垂控制器在DG单元孤岛运行时，当功率变化明显时，其下垂曲线波动明显将导致系统频率频繁变化，反而会增加系统的不稳定；而多重主从控制策略在DG恢复正常时，又增大了回到新的平衡状态时的难度；

发明内容

为了克服微网脱并网过程不够平滑、稳定的难题，本发明提出一种微网运行控制器的自抗扰控制技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

微网运行控制器的自抗扰控制技术，包括三相电压源型逆变器、自抗扰控制、微网运行控制器三个部分。

所述三相电压源型逆变器由6个绝缘栅双极晶体管、6个续流二极管、滤波电感和滤波电容组成。

所述自抗扰控制是利用扩张状态观测器，对系统总扰动(外部扰动和内部扰动的总和)进行实时估计和补偿。

所述微网运行控制器由功率、电压和电流3个闭环控制过程实现，能够有效步提高系统动态特性和控制精度。

本发明的有益效果是：微网运行控制器对网内电压、电流控制可以达到无相位差平滑控制，且频率波动范围满足国际标准±0.1Hz的要求，控制效果优于传统的基于PID的控制器。同时，对微网输出电压、输出电流的直轴分量和交轴分量控制，以及扰动控制中，使得微网的脱并网过程变得更加平滑、稳定。

附图说明

图1微网结构。

图2微网分布式电源控制系统结构。

图3三相电压源型逆变器。

图4自抗扰控制。

具体实施方案

如图1所示，微网结构中含有2个分布式电源，均假设为直流源或经整流后的直流源。PCC为并网连接点；U为网侧电压实际测量值；I为网侧电流实际测量值；f₀为参考频率；U₀为参考电压；f为实际测量频率；P为有功功率；Q为无功功率。