[发明专利]基于谐波注入的无互连线孤岛微电网频率无静差控制方法

权利要求书

1.一种基于谐波注入的无互连线孤岛微电网频率无静差控制方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

步骤1，构建采用P-f/Q-v下垂控制算法控制的两台逆变器并联系统；

步骤2，按照传统P-f/Q-v下垂控制算法的下垂关系，即f＝f^*-m(P-P^*)，V＝V^*-n(Q-Q^*)进行控制得到逆变器的输出电压幅值与频率，其中f为逆变器输出电压频率，f^*为下垂控制额定频率，m为有功下垂系数，P为逆变器输出有功功率，P^*为下垂控制额定有功功率；V为输出电压幅值，V^*为下垂控制额定电压幅值，n为无功下垂系数，Q为逆变器输出无功功率，Q^*为下垂控制额定无功功率；

步骤3，将逆变器输出电压频率f与工频50Hz做差(50-f)，得到频率误差值，经PI调节器后的输出作为频率补偿值并添加给第一台逆变器下垂控制中的频率给定值；

步骤4，通过谐波注入模块向并联系统添加频率恒定但幅值与补偿量相关的谐波电压；

步骤5，通过第二台逆变器的谐波提取模块提取的谐波电流的幅值反向计算出频率补偿量；

步骤6，将计算出的频率补偿量添加给第二台逆变器下垂控制中的频率给定值，实现并联逆变器系统的频率无差控制。

2.根据权利要求1所述的基于谐波注入的无互连线孤岛微电网频率无静差控制方法，其特征在于，所述步骤3的内容为：

步骤3.1，在并联系统中第一台逆变器的频率控制中添加一个PI调节器，调节器输入为逆变器输出电压频率f与工频50Hz的差值(50-f)；

步骤3.2，将调节器输出作为下垂控制的频率补偿量，此时P-f关系变为：

f＝(f^*+Δf)-m(P-P^*) (1)

式中，f为逆变器输出电压频率，f^*为下垂控制额定频率，△f为频率给定值补偿量即PI调节器输出值，m为有功下垂系数，P为逆变器输出有功功率，P^*为下垂控制额定功率。

3.根据权利要求1所述的基于谐波注入的无互连线孤岛微电网频率无静差控制方法，其特征在于，所述步骤4的内容为：

步骤4.1，添加到并联系统的谐波电压的幅值为：

U＝a(1+△f) (2)

式中，U为注入谐波电压的幅值，a为一个可调系数，根据PCC的电能质量要求以及不同的线路阻抗进行选取可使注入的谐波对PCC电能质量的影响降到最低，Δf为频率给定值的补偿量，即PI调节器的输出值；

步骤4.2，将确定了幅值的谐波电压加入到第一台逆变器的输出电压上，可通过串联可控电压源或直接添加到内部电压给定值之上实现。

4.根据权利要求1所述的基于谐波注入的无互连线孤岛微电网频率无静差控制方法，其特征在于，所述步骤5的内容为：

步骤5.1，对第二台逆变器的输出电流进行谐波提取，提取与注入频率相同的谐波部分，可通过复数滤波器或在不同频率的dq坐标系中进行提取；

步骤5.2，第二台逆变器计算出的频率补偿量为：

△f＝I_h/I_s-1 (3)

式中，Δf为频率给定值的补偿量；I_h为提取出的谐波电流幅值；I_s为谐波电流的标准值，即在注入谐波电压幅值为aV时所提取的谐波电流的幅值。