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专利号: 2023108473661
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于下垂控制的孤岛交流微电网无功均分方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取逆变器的电压和负载母线的电压,并取得逆变器与负载母线之间得的输出电流,通过递归最小二乘法,得到逆变器与负载母线之间的接口线路阻抗辨识值;

步骤2:根据步骤1得到线路阻抗辨识值,对所有线路阻抗辨识值进行比较,得到最大值作为基准虚拟复阻抗;

步骤3:根据步骤2的基准虚拟复阻抗,得出每个线路阻抗辨识值与基准虚拟复阻抗之间的差值,将这个差值取负作为每个逆变器的最优虚拟复阻抗;

步骤4:根据步骤3得到最优虚拟复阻抗与输出电流相乘作为虚拟电压,来补偿微电网下垂控制生成的电压参考值,得到最终控制dq轴电压的电压基准值,最终实现无功功率的均分。

2.根据权利要求1所述的基于下垂控制的孤岛交流微电网无功均分方法,其特征在于,步骤1得到逆变器与负载母线之间的接口线路阻抗辨识值的具体操作如下:首先推导出第j个逆变器的稳态运行的数学模型:

其中,vj和ij分别为第j个逆变器的输出电压和电流测量值,vpcc是负载母线电压;

设vj和vpcc为系统输入变量,ij为状态变量,得到连续时间状态空间模型:将上述公式以离散时间形式写成如下式:

考虑测量的采样间隔Ts,通过映射输入输出,得到以离散时间形式写成的状态方程的解:将上述公式写成线性回归形式为:

其中y(k)是包含i(k)的输出向量, 是由两个变量组成的输入向量,即一个样本的延迟电压vj(k‑1)和电流ij(k‑1)向量;θ为未知参数(Rfj,Lfj)的回归向量;

使用的递归最小二乘算法在采样实例k处的方程表示为:

其中,ρ是遗忘因子,取值在0到1之间;

根据估计的回归向量θ,直接计算第j个线路的电阻和电感分量,表示为:

3.根据权利要求1所述的基于下垂控制的孤岛交流微电网无功均分方法,其特征在于,所述步骤2中基准虚拟复阻抗表示为:其中, 表示线路阻抗的辨识值,Rv‑base、Xv‑base分别表示基准虚拟复阻抗的电阻和电抗,j表示线路个数。

4.根据权利要求3所述的基于下垂控制的孤岛交流微电网无功均分方法,其特征在于,步骤3利用基准虚拟复阻抗,得出每个线路阻抗辨识值与基准虚拟复阻抗之间的差值,将这个差值取负作为每个逆变器的最优虚拟复阻抗:其中,Rv‑base、Xv‑base分别表示基准虚拟复阻抗的电阻和电抗, 表示第一个线路电阻的辨识值, 表示第一个线路电抗的辨识值。

5.根据权利要求1所述的基于下垂控制的孤岛交流微电网无功均分方法,其特征在于,所述步骤4利用得到最优虚拟复阻抗与输出电流相乘作为虚拟电压,来补偿微电网下垂控制生成的电压参考值,得到最终控制dq轴电压的电压基准值:首先给出abc坐标系下虚拟阻抗的数学模型:

其中,urefa,urefb,urefc分别表示a,b,c三相的实际输出电压, 分别表示a,b,c三相的参考输出电压,Rv,Lv分别表示虚拟电阻值和虚拟电感值,ioa,iob,ioc分别表示a,b,c三相的输出电流值;

可得dq旋转坐标系下虚拟阻抗的实现方程为:

其中,urefd,urefq分别表示d轴和q轴的实际输出电压, 分别表示d轴和q轴的参考输出电压,Rv,Lv分别表示虚拟电阻值和虚拟电感值,ω表示额定角频率,iod和ioq分别表示d轴和q轴的输出电流。