[发明专利]一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法

说明书

本发明涉及微电网的逆变器控制技术，旨在提供一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法。包括：对于并联接入电网的N台电压源型逆变器，计算全部逆变器的实时输出无功功率和瞬时加权平均无功功率；计算第N台逆变器输出无功功率匹配系数和用于下垂控制中无功调节的虚拟阻抗；计算第N台逆变器输出无功功率与瞬时加权平均无功功率的差值；如差值不等于0，就对虚拟阻抗数值进行迭代处理；如计算的差值等于0，表示已完成微网系统中的无功功率分配调节，此时具备条件接入新的分布式电源。本发明当逆变器完成组网系统稳定运行后，虚拟阻抗的值固定于本地控制器，无功分配将不再依赖于通信，提高了组网系统稳定性。

技术领域

本发明涉及一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法，属于微电网技术中的逆变器控制技术。

背景技术

电压源型逆变器因其具有电压支撑能力，表现出对电网的友好型。由于单台的逆变器容量有限，因此在光伏电站等微网领域通常会采用多台逆变并联提升电压容量。在电压源型逆变器并联的过程中，由于逆变器与交流母线连线阻抗的差异，会产生逆变器间无功功率分配不均的现象，从而造成逆变器间电流环流。因此，实现逆变器间无功功率按比例分配可以实现发电单元容量的充分利用，减小环路间的功率损耗。

传统的电压源型逆变器无功分配技术采用集中式控制，通过中央控制器采集各逆变器的无功信息，同时下发功率分配利用。该种控制方式对通信的依赖性较强，抗干扰能力与稳定性较弱。在线路故障、电磁干扰等通讯条件弱的情况下，就会使系统中的发电装置难以接收到正常的指令，导致系统不能正常稳定运行，甚至会对系统中的装置造成损坏。

因此本发明旨在提出一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法，在逆变器稳定运行过程中，减少对中央控制通信的依赖，提高组网系统运行的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种弱通讯条件下电压源型逆变器无功分配方法，包括以下步骤：

(1)对于并联接入电网的N台电压源型逆变器，计算全部逆变器的实时输出无功功率Q_i和瞬时加权平均无功功率Q_avg；

(2)计算第N台逆变器输出无功功率匹配系数η_N和用于下垂控制中无功调节的虚拟阻抗Z_ηVN；

(3)计算第N台逆变器输出无功功率Q_N与瞬时加权平均无功功率Q_avg的差值；如差值不等于0，就对虚拟阻抗数值进行迭代处理；

(4)如步骤(3)中计算的差值等于0，表示已完成微网系统中的无功功率分配调节，此时具备条件接入新的分布式电源。

作为本发明的优选方案，所述逆变器输出的瞬时加权平均无功功率Q_avg的计算方法如下式所示：

式中，Q_avg为所有逆变器的输出无功功率加权平均值；N为微网系统中逆变器的数量；Q_i为第i台逆变器输出的无功功率，n_i为第i台逆变器下垂系数，i＝1、2...N。

作为本发明的优选方案，所述无功功率匹配系数η_N的计算方法如下式所示：

式中，η_N为逆变器输出无功功率匹配系数；n_N为无功下垂系数；Q_N为第N台逆变器输出无功功率；Q_avg为微网中逆变器输出无功功率。