[发明专利]基于有功相角下垂控制的逆变器并网运行控制方法及系统

说明书

本发明提供一种基于有功相角下垂控制的逆变器并网运行控制方法及系统，属于微电网运行控制技术领域，采集DG机组的有功功率参考值和有功功率实际值；将参考值与实际值做差得到差值；利用坐标变换相角控制器，结合差值，得到坐标变换相角补偿值；将坐标变换相角补偿值叠加至原有的相角值；基于叠加后的相角，进行Park反变换；将Park反变换得到的三相调制电压信号通过SPWM调制策略控制DG机组的输出，进而调节输出的有功功率。本发明通过加入坐标变换相角控制器，在保留有功相角下垂控制结构的同时，实现各个DG的有功功率无差调节。

技术领域

本发明涉及微电网运行控制技术领域，具体涉及一种基于有功相角下垂控制的逆变器并网运行控制方法及系统。

背景技术

微电网(Micro-Grid，MG)，也称微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以独立运行(即孤岛运行)。微电网并网运行时的控制策略对于大电网及微电网的稳定运行来说十分重要。

现有的控制技术在微电网离网运行时，多采用有功相角下垂控制，通过将相角作为下垂量从而控制DG(Distributed Generation，DG)的功率输出。采取下垂控制是为了使逆变器模拟同步发电机的运行特性。与同步发电机并联运行或并网运行类似，下垂控制可用于多台逆变器的并联运行，实现逆变器之间合理的功率分配，或逆变器与电网之间的功率分配。

在微电网并网运行控制中，主流的控制方式是采取有功、无功可调的PQ控制，此控制包括功率外环和电压电流内环。其目的是将有功和无功功率进行解耦控制，使输出的功率实时跟踪其参考信号，并且由大电网提供频率和电压支撑，各DG不参与电压和频率调整。但是微电网在离网转并网运行时，采用有功相角下垂的微电网需要将控制切换为PQ控制，控制结构发生了大幅更改。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保留有功相角下垂控制结构并使逆变器输出有功功率无差调节的基于有功相角下垂控制的逆变器并网运行控制方法及系统，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种基于有功相角下垂控制的逆变器并网运行控制方法，保留有功相角下垂的控制结构并网运行；该方法包括：

采集DG机组的有功功率参考值和有功功率实际值；

将参考值与实际值做差得到差值；

利用坐标变换相角控制器，结合差值，得到坐标变换相角补偿值；

将坐标变换相角补偿值叠加至原有的相角值；

基于叠加后的相角，进行Park反变换；

将Park反变换得到的三相调制电压信号通过SPWM调制策略控制DG机组的输出，进而调节输出的有功功率。

优选的，保留有功相角下垂的控制结构并网运行，包括：在离网运行时，微电网采用有功相角下垂控制策略；切换至并网运行时，微电网不改变控制结构，保留有功相角下垂控制结构。

优选的，利用坐标变换相角控制器，结合差值，得到坐标变换相角补偿值，包括按下式计算坐标变换相角补偿值：

θ'＝∫(K_P(P_refi-P_i)+K_I∫(P_refi-P_i)dt)dt；