[发明专利]一种基于二次电压控制的微电网中分布式电源无功功率分配方法

摘要

本发明公开了一种基于二次电压控制的微电网中分布式电源无功功率分配方法，包括微电网二次电压控制、分布式电源的有功和无功功率控制及本地输出电压控制；其中，在微电网中心控制器中，二次电压控制环生成微电网交流母线电压补偿信号，并由中心控制器通过低带宽的通信以广播方式发送至微电网中各分布式电源，作为各分布式电源无功功率的公共参考。各分布式电源的本地控制器利用此补偿信号，根据有功和无功功率控制方程得到参考电压，进而跟踪参考电压，其闭环反馈输出量通过脉宽调制以控制逆变器。在微电网馈线阻抗不匹配的情况下，本发明能够无需增加通讯传输的信息，在实现微电网母线电压恢复的基础上同时实现分布式电源无功功率按下垂系数合理分配的功能。

主权项

一种基于二次电压控制的微电网中分布式电源无功功率分配方法，包括如下步骤：(1)微电网中心控制器采集微电网母线电压，并计算母线电压的有效值Vcom；(2)微电网中心控制器中的二次电压控制环根据所述的母线电压的有效值Vcom和母线电压的额定有效值Vcom*，通过PI控制器计算母线电压补偿信号Ecmp，并将母线电压补偿信号Ecmp以广播方式通过通信网络传输给各个分布式电源；(3)各个分布式电源采集本地输出电压以及输出电流，计算瞬时有功功率p和无功功率q，并通过一阶滤波器，滤波得到平均有功功率P和无功功率Q；(4)各个分布式电源根据所述的平均有功功率P和无功功率Q，以及由通讯网络得到的母线电压补偿信号Ecmp，通过所提出的改进下垂控制算法确定参考电压的幅值Ei和角频率ωi；(5)各个分布式电源根据所述的参考电压的幅值Ei和角频率ωi进行闭环反馈控制得到调制信号，最后根据所述的调制信号通过SPWM技术构造得到三组PWM信号以对分布式电源的三相逆变器进行控制；所述的步骤(4)中，改进下垂控制算法基于以下表达式：ωi=ω0-mpiPiEi=E0-nqiQi+kE∫(Ecmp-nqiQi)dt]]>其中：mpi和nqi分别为第i台分布式电源的有功功率和无功功率的下垂系数，其中，i＝1，2，…，n；ω0和E0为分布式电源额定输出电压角频率和幅值，ωi和Ei为第i台分布式电源中逆变器的参考电压的角频率和幅值；Ecmp为母线电压补偿信号；t为时间；kE为积分系数；Pi表示第i台分布式电源的有功功率，Qi表示第i台分布式电源的无功功率。