[发明专利]一种孤岛运行串联变流器的全分散自适应功率控制方法

说明书

本发明公开了一种孤岛运行串联变流器的全分散自适应功率控制方法，包括以下步骤：A、每台变流器的本地控制器采集输出电容电压和输出电感电流以及变流器直流侧电池信息；B、本地控制器根据采集得到的输出电容电压和输出电感电流，计算出输出电容外变流器有功功率及无功功率；同时根据参考输出电压幅值，额定输出电压角频率以及电容参数计算电容无功功率。本发明针对串联型变流器，本发明的功率控制方法，具有简单实用的特点，只需要采集变流器本地输出电压和输出电流信号即可，不需要对系统1供电1电压进行采样，大大降低了成本。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体是一种孤岛运行串联变流器的全分散自适应功率控制方法。

背景技术

随着分布式可再生能源发电的大规模应用，后级为能量储存系统的串联型变流器功率的合理配置成为一项重要课题。过去的研究中，对于相距较远的能量储存系统，在没有通讯线的条件下，串联型变流器之间只能实现功率均分，同时频率偏差较大，难以满足供电需求；在低带宽通信的条件下，可以实现串联型变流器之间精确合理的有功功率分配，同时频率偏差也进一步降低；在高带宽条件下，不仅可以实现合理功率分配，还可以实现高质量的供电电压，但是可靠性较差。

为了克服这些困难，急需提出一种只需要分散控制、实现串联型变流器之间功率自动分配，同时降低供电电压频率偏差的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种孤岛运行串联变流器的全分散自适应功率控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种孤岛运行串联变流器的全分散自适应功率控制方法，包括以下步骤：

A、每台变流器的本地控制器采集输出电容电压和输出电感电流以及变流器直流侧电池信息；

B、本地控制器根据采集得到的输出电容电压和输出电感电流，计算出输出电容外变流器有功功率及无功功率；同时根据参考输出电压幅值，额定输出电压角频率以及电容参数计算电容无功功率；

C、本地控制器根据计算得到的除输出电容外变流器有功功率及无功功率和计算得到的电容无功功率结合，得到变流器输出功率因数；

D、变流器的本地控制器根据输出功率因数和变流器直流侧电池信息计算得到变流器功率调整因子，并根据调整因子进行增强的反功率因数下垂控制,得到输出参考电压；

E、本地控制器根据反功率因数下垂控制得到的输出参考电压，结合采集的输出电容电压和输出电感电流进行电压电流双闭环控制。

作为本发明的进一步方案：所述步骤B具体是：本地控制器根据采集得到的输出电容电压Vc和输出电感电流Io，计算出输出电容外变流器m的有功功率Pm及无功功率Qm；同时根据参考输出电压幅值E*，额定输出电压角频率ω*以及电容参数计算电容无功功率：Q_c＝E^*2·ω^*·C_f。

作为本发明的进一步方案：所述步骤C具体是：本地控制器根据计算得到的除输出电容外变流器m的有功功率Pm及无功功率Qm和计算得到的电容无功功率Qc结合，得到变流器m的输出功率因数：

作为本发明的进一步方案：所述步骤D具体是：1)变流器m的本地控制器根据输出功率因数PFm和变流器直流侧电池信息SoCm得到变流器功率调整因子：W_SoC,m＝PF_m/SoC_m；2)本地控制器根据调整因子W_SoC,m进行增强的反功率因数下垂控制,得到参考输出电压角频率ω_m，并根据参考输出电压角频率和参考输出电压幅值合成参考输出电压Vc*，ω_m＝ω^*+D_PF·W_SoC,m；其中，D_PF为增强的反功率因数下垂系数。