一种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方法，可同时运行在孤岛和并网两种模式下，两种运行模式之间的过渡不需要相应控制方法的切换，系统可靠性高、动态性能增强。在功率控制中加入了对有功功率的微分控制，加快了系统的有功功率动态响应速度；同时，在并网运行模式下，功率控制中存在对电网无功功率的积分控制，使得各分布式发电单元和电网的公共连接点的功率因数得以控制；对各分布式发电单元的额定容量是否相同无特殊要求，具有较强的适应性和较好的应用前景。
【专利说明】
一种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方法，属于分布式发电及 智能电网技术领域。
【背景技术】
[0002] 为了解决分布式电源接入电网的技术难题，电力系统相关学者们提出了微电网的 概念。微电网是由分布式微源、能量转换装置及本地负载通过网络互联组成，能够实现自我 控制、保护和管理的局部发电系统。在微电网中，大多数分布式微源均通过逆变器接口接入 交流母线，从而形成了一种多逆变器并联运行环境。
[0003] 微电网存在孤岛和并网两种运行模式。在孤岛运行模式下，逆变器通过调整电压 幅值和频率进而获得各分布式发电单元之间的功率均分控制;并网运行模式下，在保持孤 岛运行模式所有控制功能的基础上，主要实现各分布式发电单元公共连接点处功率流向的 精确调节。当微电网根据情况需要孤岛运行或外部电网发生故障时，应迅速断开与电网的 连接，转入孤岛运行模式；当外部电网供电恢复正常时，或根据情况需要微电网并网运行 时，将处于孤岛运行模式的微电网重新联入公共电网。目前，在两种模式转换过程中，需要 切换相应的运行控制策略，切换过程的平稳性需要进一步研究提高。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方 法。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种微电网多逆变器并联控制系统及其工作方法，该工作方法适用于微电网多逆 变器并联控制系统，所述微电网多逆变器并联控制系统包括N个并联的分布式发电单元、交 流母线、负载、低带宽通信、并网开关、变压器、电网；所述分布式发电单元由微源、Η桥逆变 电路、LC滤波器、开关顺次连接组成，每个分布式发电单元还包括其各自的控制器;所述Ν个 并联的分布式发电单元通过其各自的开关与所述交流母线连接，所述负载连接在所述交流 母线上;所述并网开关与所述交流母线连接，同时与变压器、电网顺次相连;所述低带宽通 信将分布式发电单元1中的控制器1和其余N-ι个分布式发电单元中的控制器连接到一起。
[0007] 在所述分布式发电单元1中，所述控制器1的采集输入量有：电网电压vg、并网电流 ig、交流母线电压vl、分布式发电单兀1输出电压ν〇ι、分布式发电单兀1输出电流i〇i、分布式 发电单元1的Η桥逆变电路输出电流i i，所述控制器1的输出量有:分布式发电单元1的Η桥逆 变电路占空比信号&、并网无功功率％。对于除分布式发电单元1以外的其余Ν-1个分布式发 电单元控制器而言，其采集输入量和输出量与所述控制器1不同，但这Ν-1个分布式发电单 元控制器采集输入量和输出量均相同，以分布式发电单元i为例，2彡i<N，其控制器i采集 输入量有:交流母线电压vl、分布式发电单兀i输出电压v〇i、分布式发电单兀i输出电流i〇i、 分布式发电单兀1的_乔逆变电路输出电流ii、并网无功功率Q g，输出量有:分布式发电单兀i 的Η桥逆变电路占空比信号51。并网无功功率仏由所述控制器1输出经所述低带宽通信传输 至其余Ν-1个分布式发电单元控制器中。
[0008] 本发明微电网多逆变器并联控制系统的具体工作方法包括：
[0009] (1)在微电网多逆变器并联控制系统运行初始，分布式发电单元1中开关首先闭 合，将分布式发电单元1连接至交流母线;在控制器1的每个采样周期起始点，采集电网电压 Vg、并网电流i g、交流母线电压vl、分布式发电单元1输出电压ν〇ι、分布式发电单元1输出电流 i〇i、分布式发电单元1的Η桥逆变电路输出电流h，并经运算与处理，得到分布式发电单元1 的Η桥逆变电路占空比信号5:、并网无功功率仏;Si驱动Η桥逆变电路工作，分布式发电单元1 得以独立运行；
[0010] (2)分布式发电单元i开关闭合，将分布式发电单元i连接至交流母线;控制器i采 集交流母线电压vl、分布式发电单元i输出电压v〇i、分布式发电单元i输出电流i〇i、分布式发 电单元i的Η桥逆变电路输出电流h，输入并网无功功率Q g，经运算与处理，得到分布式发电 单元i的Η桥逆变电路占空比信号Si; Si驱动Η桥逆变电路工作，分布式发电单元i和分布式发 电单元1并联孤岛运行；
[0011] (3)对系统中所有分布式发电单元控制器发出并网同步命令，使得它们各自的电 压参考值皆相同，则无论各分布式发电单元的额定容量是否相同，其各自的输出电压均趋 于相同；
[0012] (4)并网开关闭合，所有分布式发电单元发出电能除为负载供电以外，剩余电能并 入交流电网，此即为并网运行模式。
[0013] 根据本发明优选的，所述步骤（1)中，控制器1运算得到分布式发电单元1的Η桥逆 变电路占空比信号具体步骤包括：
[0014] a、控制器1根据电网电压vg、并网电流ig计算得到并网无功功率仏，根据交流母线 电压vl、分布式发电单兀1输出电流i〇i计算得到分布式发电单兀1输出有功功率Pi和输出无 功功率Qi;
[0015] b、由并网无功功率仏、分布式发电单元1输出有功功率Pi和输出无功功率&计算得 到角频率变化量?%和电压幅值变化量g ;
[0016]
[0017] 式（I)中，€为分布式发电单元1的额定发电量，kdi、kiAv别为控制器1功率控制的 微分系数和积分系数，nu和m为控制器1的下垂增益，t为时间变量；
[0018] c、对电网电压vg测量计算得到控制器1电网电压角频率碎、电网电压幅值巧、电网 电压相位角9g;
[0019] d、由控制器1电网电压角频率两、电网电压幅值ζ、电网电压相位角08、角频率变 化量<%、电压幅值变化量$合成参考电压合成值，计算公式为：
[0021] e、参考电压合成值减去分布式发电单元1输出电流ica与虚拟阻抗的乘积，得 到电压参考值Vrrfl;
[0022] f、分布式发电单兀1输出电压V〇l、电压参考值Vrefl、分布式发电单兀1输出电流i〇l 经电压控制调节，得到参考电流^ 5
[0023] g、参考电流f分布式发电单元1输出电压vca、分布式发电单元1的Η桥逆变电路 输出电流h经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号DdP三角载波进行PWM调制，得 到分布式发电单元1的Η桥逆变电路占空比信号Su
[0024] 根据本发明优选的，所述步骤(2)中，控制器i运算得到分布式发电单元i的Η桥逆 变电路占空比信号具体步骤包括：
[0025] h、控制器i根据交流母线电压vl、分布式发电单元i输出电流ioi计算得到分布式发 电单元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi;
[0026] i、由分布式发电单元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi、并网无功功率Qg计算得 到控制器i角频率变化量和电压幅值变化量$ :
[0028] 式（ΙΠ )中，$为分布式发电单元i的额定发电量，kdi、kii分别为控制器i功率控制 的微分系数和积分系数，nu和m为控制器i的下垂增益，t为时间变量；
[0029] j、对交流母线电压vl测量计算得到控制器i负载电压角频率化、负载电压幅值 1?、负载电压相位角
[0030] k、由控制器i角频率变化量?,·、电压幅值变化量0、负载电压角频率^、负载电 压幅值g、负载电压相位角t合成控制器i参考电压合成值，计算公式为：[0031]
[0032] 1、控制器i参考电压合成值减去分布式发电单元i输出电流ioi与虚拟阻抗的 乘积，得到控制器i电压参考值Vref i ;
[0033] m、分布式发电单兀i输出电压v〇i、控制器i电压参考值Vrefi、分布式发电单兀i输出 电流1。:经电压控制调节，得到参考电流# ;
[0034] η、参考电流/.分布式发电单兀i输出电压v〇i、分布式发电单兀i的Η桥逆变电路 I 、 输出电流^经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号三角载波进行PWM调制，得 到分布式发电单元i的Η桥逆变电路占空比信号Si。
[0035] 根据本发明优选的，所述步骤(3)中，对系统中所有分布式发电单元控制器发出并 网同步命令，使得它们各自的电压参考值皆相同，最终所有分布式发电单元输出电压均趋 于相同，具体实施方法为：
[0036] 〇、并网同步命令发出，分布式发电单元1中控制器1缓慢调节式（I)中角频率变化 量力i和电压幅值变化量，使得二者趋于零，则式（Π )中参考电压合成值1^,/?逐渐变化到 与电网电压vg相同；
[0037] p、分布式发电单元1参考电压合成值变化使得其输出电压改变，交流母线电 压1随之改变；同时，分布式发电单元i中控制器i缓慢调节式（ΙΠ )中控制器i角频率变化量 和电压幅值变化量0，使得二者趋于零，则式(IV)中控制器i参考电压合成值随着 交流母线电压vl的变化而发生改变;最终，系统中所有分布式发电单元输出电压均相同。 [0038]本发明的有益效果为：
[0039] 1、微电网多逆变器并联控制系统可同时运行在孤岛和并网两种模式下，两种运行 模式之间的过渡不需要相应控制方法的切换，系统可靠性高、动态性能增强；
[0040] 2、功率控制中对有功功率的微分控制，加快了系统的有功功率动态响应速度；
[0041] 3、并网运行模式下，功率控制中存在对电网无功功率的积分控制，使得各分布式 发电单元和电网的公共连接点的功率因数得以严格控制；
[0042] 4、在分布式发电单元额定容量不一致的条件下，本发明仍可取得理想的运行效 果。
【附图说明】
[0043] 图1为本发明微电网多逆变器并联控制系统结构示意图；
[0044] 图1中，N彡2且2彡i彡N，下同；
[0045] 图2为本发明分布式发电单元1的控制器1工作方法的流程示意图；
[0046] 图3为本发明分布式发电单元i的控制器i工作方法的流程示意图；
[0047] 图4为采用本发明的仿真模型输出电流效果图；
[0048] 图5为采用本发明仿真条件下两分布式发电单元并联孤岛运行时输出电流放大效 果图；
[0049] 图6为采用本发明仿真条件下两分布式发电单元并联并网运行时输出电流放大效 果图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0051] 本发明微电网多逆变器并联控制系统如图1所示。所述微电网多逆变器并联控制 系统包括N个并联的分布式发电单元、交流母线、负载、低带宽通信、并网开关、变压器、电 网；所述分布式发电单元由微源、Η桥逆变电路、LC滤波器、开关顺次连接组成，每个分布式 发电单元还包括其各自的控制器;所述N个并联的分布式发电单元通过其各自的开关与所 述交流母线连接，所述负载连接在所述交流母线上;所述并网开关与所述交流母线连接，同 时与变压器、电网顺次相连;所述低带宽通信将分布式发电单元1中的控制器1和其余N-1个 分布式发电单元中的控制器连接到一起。
[0052]在所述分布式发电单元1中，所述控制器1的采集输入量有：电网电压Vg、并网电流 ig、交流母线电压VL、分布式发电单兀1输出电压ν〇ι、分布式发电单兀1输出电流ioi、分布式 发电单元1的Η桥逆变电路输出电流i i，所述控制器1的输出量有:分布式发电单元1的Η桥逆 变电路占空比信号&、并网无功功率仏。对于除分布式发电单元1以外的其余Ν-1个分布式发 电单元控制器而言，其采集输入量和输出量与所述控制器1不同，但这Ν-1个分布式发电单 元控制器采集输入量和输出量均相同，以分布式发电单元i为例，2彡i<N，其控制器i采集 输入量有:交流母线电压vl、分布式发电单兀i输出电压v〇i、分布式发电单兀i输出电流i〇i、 分布式发电单兀1的_乔逆变电路输出电流ii、并网无功功率Q g，输出量有:分布式发电单兀i 的Η桥逆变电路占空比信号51。并网无功功率仏由所述控制器1输出经所述低带宽通信传输 至其余Ν-1个分布式发电单元控制器中。
[0053]本发明微电网多逆变器并联控制系统的具体工作方法包括：
[0054] (1)在微电网多逆变器并联控制系统运行初始，分布式发电单元1中开关首先闭 合，将分布式发电单元1连接至交流母线;在控制器1的每个采样周期起始点，采集电网电压 Vg、并网电流i g、交流母线电压VL、分布式发电单元1输出电压ν〇1、分布式发电单元1输出电流 iol、分布式发电单元1的Η桥逆变电路输出电流h，并经运算与处理，得到分布式发电单元1 的Η桥逆变电路占空比信号5:、并网无功功率仏;Si驱动Η桥逆变电路工作，分布式发电单元1 得以独立运行；
[0055] (2)分布式发电单元i开关闭合，将分布式发电单元i连接至交流母线;控制器i采 集交流母线电压vl、分布式发电单元i输出电压v〇i、分布式发电单元i输出电流i〇i、分布式发 电单元i的Η桥逆变电路输出电流h，输入并网无功功率Q g，经运算与处理，得到分布式发电 单元i的Η桥逆变电路占空比信号Si; Si驱动Η桥逆变电路工作，分布式发电单元i和分布式发 电单元1并联孤岛运行；
[0056] (3)对系统中所有分布式发电单元控制器发出并网同步命令，使得它们各自的电 压参考值皆相同，则无论各分布式发电单元的额定容量是否相同，其各自的输出电压均趋 于相同；
[0057] (4)并网开关闭合，所有分布式发电单元发出电能除为负载供电以外，剩余电能并 入交流电网，此即为并网运行模式。
[0058] 本发明微电网多逆变器并联控制系统工作方法如图2和图3所示，其中，图2为本发 明分布式发电单元1的控制器1工作方法的流程示意图，图3为本发明分布式发电单元i的控 制器i工作方法的流程示意图。
[0059] 所述工作方法步骤(1)中，控制器1运算得到分布式发电单元1的Η桥逆变电路占空 比信号Si的具体实施步骤包括：
[0060] a、控制器1根据电网电压vg、并网电流ig计算得到并网无功功率仏，根据交流母线 电压vl、分布式发电单兀1输出电流i〇i计算得到分布式发电单兀1输出有功功率Pi和输出无 功功率Qi;
[0061] b、由并网无功功率仏、分布式发电单元1输出有功功率Pi和输出无功功率&计算得 到角频率变化量和电压幅值变化量#1:
[0062]
[0063] 式（I)中，g为分布式发电单元1的额定发电量，kdi、ki^别为控制器1功率控制的 微分系数和积分系数，nu和m为控制器1的下垂增益，t为时间变量；
[0064] c、对电网电压vg测量计算得到控制器1电网电压角频率马、电网电压幅值h、电网 电压相位角9g;
[0065] d、由控制器1电网电压角频率两、电网电压幅值^、电网电压相位角9g、角频率变 化量、电压幅值变化量g合成参考电压合成值，计算公式为：
[0066]
[0067] e、参考电压合成值^^#减去分布式发电单元1输出电流ica与虚拟阻抗的乘积，得 到电压参考值Vrrfl;
[0068] f、分布式发电单兀1输出电压V〇l、电压参考值Vrefl、分布式发电单兀1输出电流iol 经电压控制调节，得到参考电流< ;
[0069] g、参考电流.分布式发电单元1输出电压Vcil、分布式发电单元1的Η桥逆变电路 输出电流1!经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号DjP三角载波进行PWM调制，得 到分布式发电单元1的Η桥逆变电路占空比信号Su
[0070] 所述工作方法步骤(2)中，控制器i运算得到分布式发电单元i的Η桥逆变电路占空 比信号Si的具体实施步骤包括：
[0071] h、控制器i根据交流母线电压vl、分布式发电单元i输出电流i〇i计算得到分布式发 电单元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi;
[0072] i、由分布式发电单元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi、并网无功功率Qg计算得 到控制器i角频率变化量和电压幅值变化量@ ;
[0074] 式（ΙΠ )中，f为分布式发电单元i的额定发电量，kdi、kii分别为控制器i功率控制 的微分系数和积分系数，nu和m为控制器i的下垂增益，t为时间变量；
[0075] j、对交流母线电压vl测量计算得到控制器i负载电压角频率哥、负载电压幅值 、负载电压相位角
[0076] k、由控制器i角频率变化量&、电压幅值变化量^、负载电压角频率、负载电 压幅值^、负载电压相位角t合成控制器i参考电压合成值计算公式为：
[0077]
[0078] 1、控制器i参考电压合成值减去分布式发电单元i输出电流ioi与虚拟阻抗的 乘积，得到控制器i电压参考值:;
[0079] m、分布式发电单兀i输出电压v〇i、控制器i电压参考值vrefi、分布式发电单兀i输出 电流1。:经电压控制调节，得到参考电流< ;
[0080] n、参考电流 < 分布式发电单元i输出电压voi、分布式发电单元i的Η桥逆变电路 输出电流^经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号DdP三角载波进行PWM调制，得 到分布式发电单元i的Η桥逆变电路占空比信号Si。
[0081] 所述工作方法步骤(3)中，对系统中所有分布式发电单元控制器发出并网同步命 令，使得它们各自的电压参考值皆相同，最终所有分布式发电单元输出电压均趋于相同，具 体实施方法步骤为：
[0082] 〇、并网同步命令发出，分布式发电单元1中控制器1缓慢调节式（I)中角频率变化 量和电压幅值变化量g，使得二者趋于零，则式（Π )中参考电压合成值％<丨逐渐变化到 与电网电压vg相同；
[0083] p、分布式发电单元1参考电压合成值νζρ变化使得其输出电压改变，交流母线电 压1随之改变；同时，分布式发电单元i中控制器i缓慢调节式（m)中控制器i角频率变化量 和电压幅值变化量g，使得二者趋于零，则式(IV)中控制器i参考电压合成值随着 交流母线电压1的变化而发生改变;最终，系统中所有分布式发电单元输出电压均相同。
[0084] 利用含有2个分布式发电单元的微电网仿真模型验证本发明的实施效果：电网电 压幅值有效值设为230V，分布式发电单元1的额定容量为2kVA，分布式发电单元2的额定容 量为lkVA，负载额定功率为176W，分布式发电单元1的额定发电量为800W，分布式发电单元2 的额定发电量为400W。图4所示为仿真输出电流效果图，图中分为分布式发电单元1独立运 行、分布式发电单元1和2孤岛运行、并网同步、并网运行四个阶段。0~3s，分布式发电单元1 独立运行为负载供电；3~5s，分布式发电单兀2投入，与分布式发电单兀1并联孤岛运行，共 同为负载供电，由于两分布式发电单元额定容量比为2:1，故而它们的输出电流之比也为2: l;5s启动并网同步，后进入并网同步阶段，此时它们的输出电压相同，故而输出电流也相 同；7s时并网开关投入，分布式发电单元1和2并联并网运行，两分布式发电单元发出电能除 为负载供电以外，剩余电能并入交流电网。图5所示为两分布式发电单元并联孤岛运行时仿 真输出电流放大图，图6所示为两分布式发电单元并联并网运行时仿真输出电流放大图。两 图都标示出了分布式发电单元1输出电流、分布式发电单元2输出电流和并网电流，其中，图 5中并网电流为零。可以看出，本发明取得了较好的实施效果。
【主权项】
1. 一种微电网多逆变器并联控制系统，其特征在于，包括N个并联的分布式发电单元、 交流母线、负载、低带宽通信、并网开关、变压器、电网；所述分布式发电单元由微源、H桥逆 变电路、LC滤波器、开关顺次连接组成，每个分布式发电单元还包括其各自的控制器;所述N 个并联的分布式发电单元通过其各自的开关与所述交流母线连接，所述负载连接在所述交 流母线上;所述并网开关与所述交流母线连接，同时与变压器、电网顺次相连;所述低带宽 通信将分布式发电单元1中的控制器1和其余N-I个分布式发电单元中的控制器连接到一 起;在所述分布式发电单元1中，所述控制器1的采集输入量有：电网电压 Vg、并网电流ig、交 流母线电压VL、分布式发电单兀1输出电压Voi、分布式发电单兀1输出电流ioi、分布式发电单 兀1的H桥逆变电路输出电流i 1，所述控制器1的输出量有:分布式发电单兀1的H桥逆变电路 占空比信号S1、并网无功功率％。对于除分布式发电单元1以外的其余N-I个分布式发电单元 控制器而言，其采集输入量和输出量与所述控制器1不同，但这N-I个分布式发电单元控制 器采集输入量和输出量均相同，以分布式发电单元i为例，2<i<N，其控制器i采集输入量 有:交流母线电压Vl、分布式发电单兀i输出电压Voi、分布式发电单兀i输出电流i〇i、分布式 发电单兀1的_乔逆变电路输出电流ii、并网无功功率Q g，输出量有:分布式发电单兀i的H桥 逆变电路占空比信号S1。并网无功功率仏由所述控制器1输出经所述低带宽通信传输至其余 N-I个分布式发电单元控制器中； 本发明微电网多逆变器并联控制系统的工作方法，其特征在于，具体步骤包括： (1) 在微电网多逆变器并联控制系统运行初始，分布式发电单元1中开关首先闭合，将 分布式发电单元1连接至交流母线;在控制器1的每个采样周期起始点，采集电网电压％、并 网电流ig、交流母线电压VL、分布式发电单元1输出电压Voi、分布式发电单元1输出电流iol、 分布式发电单元1的H桥逆变电路输出电流i i，并经运算与处理，得到分布式发电单元1的H 桥逆变电路占空比信号S1、并网无功功率仏;S1驱动H桥逆变电路工作，分布式发电单元1得 以独立运行； (2) 分布式发电单元i开关闭合，将分布式发电单元i连接至交流母线;控制器i采集交 流母线电压Vl、分布式发电单兀i输出电压Voi、分布式发电单兀i输出电流i〇i、分布式发电单 元i的H桥逆变电路输出电流I 1，输入并网无功功率Qg，经运算与处理，得到分布式发电单元i 的H桥逆变电路占空比信号Si; Si驱动H桥逆变电路工作，分布式发电单元i和分布式发电单 元1并联孤岛运行； (3) 对系统中所有分布式发电单元控制器发出并网同步命令，使得它们各自的电压参 考值皆相同，则无论各分布式发电单元的额定容量是否相同，其各自的输出电压均趋于相 同； (4) 并网开关闭合，所有分布式发电单元发出电能除为负载供电以外，剩余电能并入交 流电网，此即为并网运行模式。2. 根据权利要求1所述控制系统的工作方法，其特征在于，步骤（1)中，控制器1运算得 到分布式发电单元1的H桥逆变电路占空比信号5:的具体步骤包括： a、 控制器1根据电网电压Vg、并网电流ig计算得到并网无功功率仏，根据交流母线电压 Vl、分布式发电单兀1输出电流i〇i计算得到分布式发电单兀1输出有功功率Pi和输出无功功 率Qi; b、 由并网无功功率仏、分布式发电单元1输出有功功率P1和输出无功功率&计算得到角 频率变化量S1和电压幅值变化量g;C I ) 式（I)中，€为分布式发电单元1的额定发电量，kdi、ku分别为控制器1功率控制的微分 系数和积分系数，nu和m为控制器1的下垂增益，t为时间变量； c、 对电网电压以则量计算得到控制器1电网电压角频率负、电网电压幅值6、电网电压 相位角Gg; d、 由控制器1电网电压角频率两、电网电压幅值1^、电网电压相位角0g、角频率变化量 、电压幅值变化量$合成参考电压合成值ν ;ζη，计算公式为：(11 )； e、 参考电压合成值减去分布式发电单元1输出电流L1与虚拟阻抗的乘积，得到电 压参考值Vrrfl; f、 分布式发电单兀1输出电压Vol、电压参考值Vrefl、分布式发电单兀1输出电流iol经电 压控制调节，得到参考电流? , J. 5 g、 参考电流& Y分布式发电单兀1输出电压ν〇ι、分布式发电单兀1的!1桥逆变电路输出电 流h经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号DjP三角载波进行P丽调制，得到分布 式发电单元1的H桥逆变电路占空比信号Su3.根据权利要求1所述控制系统的工作方法，其特征在于，步骤(2)中，控制器i运算得 到分布式发电单元i的H桥逆变电路占空比信号5,的具体步骤包括： h、 控制器i根据交流母线电压Vl、分布式发电单元i输出电流i 〇i计算得到分布式发电单 元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi; i、 由分布式发电单元i输出有功功率Pi和输出无功功率Qi、并网无功功率Qg计算得到控 制器i角频率变化量和电压幅值变化量0 :(TH) 式(ΙΠ)中，g为分布式发电单元i的额定发电量，kdi、kii分别为控制器i功率控制的微分 系数和积分系数，nu和m为控制器i的下垂增益，t为时间变量； j、 对交流母线电压1测量计算得到控制器i负载电压角频车&:、负载电压幅僧&、负 载电压相位角θ?; k、 由控制器i角频率变化量6^、电压幅值变化量g、负载电压角频率巧、负载电压幅 值巧、负载电压相位角k合成控制器i参考电压合成值，计算公式为：(1\ )； l、 控制器i参考电压合成值减去分布式发电单元i输出电流hi与虚拟阻抗的乘积， 得到控制器i电压参考值Vref i ; m、 分布式发电单兀i输出电压Voi、控制器i电压参考值vrefi、分布式发电单兀i输出电流 "经电压控制调节，得到参考电流< η、参考电流/.分布式发电单兀i输出电压Voi、分布式发电单兀i的H桥逆变电路输出电 / 、. 流^经电流控制调节，得到调制波信号D1;调制波信号DdP三角载波进行P丽调制，得到分布 式发电单元i的H桥逆变电路占空比信号Su4.根据权利要求1所述控制系统的工作方法，其特征在于，步骤(3)中，对系统中所有分 布式发电单元控制器发出并网同步命令，使得它们各自的电压参考值皆相同，最终所有分 布式发电单元输出电压均趋于相同，具体实施方法为： 〇、并网同步命令发出，分布式发电单元1中控制器1缓慢调节式（I)中角频率变化量4 和电压幅值变化量：^，使得二者趋于零，则式（Π )中参考电压合成值^^^逐渐变化到与电 网电压Vg相同； Ρ、分布式发电单元1参考电压合成值ν^,/?变化使得其输出电压改变，交流母线电压ν? 随之改变；同时，分布式发电单元i中控制器i缓慢调节式（ΙΠ)中控制器i角频率变化量^ 和电压幅值变化量0，使得二者趋于零，则式(IV)中控制器i参考电压合成值随着交流 母线电压1的变化而发生改变;最终，系统中所有分布式发电单元输出电压均相同。
【文档编号】H02J3/46GK106026193SQ201610477749
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】张庆海
【申请人】张庆海