[发明专利]一种基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，包括低压母线、与所述低压母线通过变压器连接且位于所述低压母线一侧的大电网、与所述低压母线连接的储能模块以及与所述低压母线连接且位于所述低压母线另一侧的若干个低压环形微网，其中：

每个所述低压环形微网均由一一对应的分布式电源模块构成，且每个低压环形微网上均分布有多个负荷。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，所述变压器通过断路器与所述低压母线连接。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，每个所述低压环形微网中均设置有线路阻抗，其末端设置有断路器。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，每个所述分布式电源模块均包括虚拟同步发电机单元，其中：

所述虚拟同步发电机单元的输出端与每个所述低压环形微网连接。

5.根据权利要求4所述的基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，每个所述虚拟同步发电机单元的结构均相同，其均包括分布式电源、与所述分布式电源连接的电容C1、与所述电容C1连接的三相逆变器以及与所述三相逆变器连接的滤波器，其中，所述滤波器与所述低压环形微网连接。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制系统，其特征在于，所述三相逆变器包括绝缘栅双极型晶体管Q1、绝缘栅双极型晶体管Q2、绝缘栅双极型晶体管Q3、绝缘栅双极型晶体管Q4、绝缘栅双极型晶体管Q5、绝缘栅双极型晶体管Q6、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5以及二极管D6；

所述滤波器包括电感L12、电感L13、电感L14、电感L15、电感L16、电感L17、电容C2、电容C3以及电容C4，其中：

所述分布式电源的正极分别与电容C1的一端、绝缘栅双极型晶体管Q1的集电极、二极管D1的负极、绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极、二极管D6的负极、绝缘栅双极型晶体管Q3的集电极以及二极管D5的负极连接，所述分布式电源的负极分别与电容C1的另一端、绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极、二极管D2的正极、绝缘栅双极型晶体管Q5的发射极、二极管D3的正极、绝缘栅双极型晶体管Q6的发射极以及二极管D4的正极连接，绝缘栅双极型晶体管Q1的发射极分别与电感L12的一端、绝缘栅双极型晶体管Q4的集电极、二极管D1的正极以及二极管D2的负极连接，绝缘栅双极型晶体管Q2的发射极分别与绝缘栅双极型晶体管Q5的集电极、二极管D6的正极、二极管D3的负极以及电感L13的一端连接，绝缘栅双极型晶体管Q3的发射极分别与绝缘栅双极型晶体管Q6的集电极、二极管D4的负极、二极管D5的正极以及电感L14的一端连接，电感L12的另一端分别与电感L15的一端、电容C2的一端以及电容C4的一端连接，电感L13的另一端分别与电感L16的一端、电容C2的另一端以及电容C3的一端连接，电感L14的另一端分别与电感L17的一端、电容C3的另一端以及电容C4的另一端连接，电感L15的另一端、电感L16的另一端以及电感L17的另一端均与低压母线连接。

7.一种基于虚拟同步发电机的低压环形微网控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、通过变压器将低压母线与大电网进行连接，并将断路器连接在变压器与低压母线之间；

S2、将若干个负荷与分布式电源连接在其对应的低压环形微网上，并将每个分布式电源通过虚拟同步发电机控制的三相逆变器与低压母线连接；

S3、将分布式电源发出的直流电经电容C1进行稳压处理后，再通过三相逆变器进行逆变处理，并通过滤波器对输出的电压U进行滤波处理；

S4、将输出电流I0和输出电压U作为反馈信号，并计算得到其相应的有功无功功率；

S5、利用虚拟同步发电机的控制算法对所述有功无功功率进行调节；

S6、根据调节后的信号利用PWM驱动信号控制方法控制三相逆变器的脉冲宽度，从而完成对低压环形微网的控制。