[发明专利]一种微电网系统的小干扰电压稳定性的控制方法

说明书

本发明涉及一种微电网系统的小干扰电压稳定性的控制方法，该方法控制的微电网系统包括分别与10kV母线的一端连接的光伏电源、柴油发电机和DFIG，所述的控制方法包括以下步骤：1)状态变量获取，包括光伏电源状态变量获取、柴油发电机状态变量获取和DFIG状态变量获取；2)特征值计算，联立光伏电源状态变量、柴油发电机状态变量和DFIG状态变量，构建系统状态空间模型，获取系统状态矩阵的特征值；3)特定参数确定，结合获取的特征值与PCC点处电压动态响应曲线的变化趋势，确定影响小干扰电压稳定性的特定参数；4)电压控制，对特定参数进行改进，改善小干扰电压的稳定性。与现有技术相比，本发明具有简便直观、降低成本、控制效率高等优点。

技术领域

本发明涉及微电网系统电压控制领域，尤其是涉及一种微电网系统的小干扰电压稳定性的控制方法。

背景技术

在能源需求和环境保护双重压力下，国际上已将更多目光投向了既可提高传统能源利用效率又能充分利用各种可再生能源的分布式发电相关技术领域。微电网技术是发挥分布式电源效能的有效方式，具有重要的经济意义和社会价值。微电网在并网时电压由外部大电网支撑，孤岛运行只能由内部分布式电源调节控制，因此对于微源在微电网中的电压控制研究受到热切关注。在微电网中，为了以最大效率利用可再生能源，风力发电和光伏发电通常运行在最大风能和最大光能追踪模式，为了在负荷突变或分布式电源出线故障时快速响应电压的变化，在柴油发电机的自动调压器和储能调节之外，还需要各发电单元的协调作用，共同维持微电网电压稳定。

小干扰电压稳定是指电力系统受到诸如负荷增加等小扰动后，系统所有母线维持稳定电压的能力。而目前的小干扰电压稳定性的研究大多只是针对单一的发电机或风电机组，并没有具体的针对微电网系统的研究方法；对于可以达到三层分层控制保证电压质量以及控制无功功率的研究方法中，所有的微源都参与联络线功率控制和电压频率控制，这种控制方法复杂且效率低，增加了系统控制的成本。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简便直观、降低成本、控制效率高的微电网系统的小干扰电压稳定性的控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微电网系统的小干扰电压稳定性的控制方法，该方法控制的微电网系统包括分别与10kV母线的一端连接的光伏电源、柴油发电机和DFIG，所述的光伏电源包括PWM变流器，所述的柴油发电机设有自动电压调节器，所述的DFIG包括异步电机、网侧变流器和转子侧变流器；

所述的控制方法包括以下步骤：

1)状态变量获取，包括：

光伏电源状态变量获取，采用P-Q模式控制光伏电源，采用P-Q解耦控制PWM变流器，设定光伏电源处于最大输出功率运行点，获取光伏电源状态变量；

柴油发电机状态变量获取，采用设有Q-V下垂控制的自动电压调节器，对微电网调频调压，获取柴油发电机状态变量；

DFIG状态变量获取，设定DFIG的有功控制为虚拟惯量控制和超速减载控制，设定DFIG的无功控制为V-Q下垂控制，根据DFIG功率变化进行微电网调压，获取DFIG状态变量；

2)特征值计算，联立光伏电源状态变量、柴油发电机状态变量和DFIG状态变量，构建系统状态空间模型，获取系统状态矩阵的特征值；

3)特定参数确定，结合获取的特征值与PCC点处电压动态响应曲线的变化趋势，确定影响小干扰电压稳定性的特定参数；

4)电压控制，对特定参数进行改进，改善小干扰电压的稳定性。

优选地，所述的系统状态空间模型的表达式为，