串聯型微電網及其微源之間的功率協調控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及微電網及微源之間的功率協調控制技術。
【背景技術】
[0002] 目前，微電網技術已成為解決環境污染、能源短缺W及大量分布式發電單元集中 并網等問題的重要手段。微電網發展至今，其結構類型主要有直流型、交流型W及交直流混 合型S種，由于它們幾乎都沿用了傳統的電力網絡結構，系統內部存在環流、諧波、輸出電 壓與頻率穩定W及功率協調控制復雜等問題。截至目前，該些問題尚未得到很好的解決。
[0003] 建設與運行成本高是目前任何結構微網所面臨的共同問題。當前，建設成本的降 低主要通過不同微源、儲能裝置的容量優化來實現而運行成本的降低則依靠整個微網系統 的優化運行來實現，其中內部微源之間的功率協調控制則是實現微網優化運行的重要手 段。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種串聯型微電網及其微源之間的功率協調控制方法。
[0005] 本發明是串聯型微電網及其微源之間的功率協調控制方法，串聯型微電網，由對 稱的A相子系統1、B相子系統2、C相子系統3通過星型連接方式組合而成，各相子系統中 第一交流發電單元18、第二交流發電單元21分別經過AC/DC交-直變換環節及直流鏈電 容C后連接至第一H橋微源逆變器10、第四H橋微源逆變器13,第一直流發電單元19、第 二直流發電單元20分別經過DC/DC直流變換環節及電容C后連接至第二H橋微源逆變器 11、第橋微源逆變器12,第一H橋微源逆變器10、第二H橋微源逆變器11、第橋微 源逆變器12、第四H橋微源逆變器13分別經過第一旁路開關14、第二旁路開關15、第=旁 路開關16、第四旁路開關17后依次通過串聯方式連接。
[0006] 根據W上所述的串聯型微電網，串聯型微電網微源之間的功率協調控制方法，其 步驟為： (1) 系統正常運行過程中監測隨機微源的第一直流鏈儲能系統22、第二直流鏈儲能系 統23、第；直流鏈儲能系統24的荷電狀態SO。，i= 1、2、3、…、Ni，其中Ni為隨機微源個數， 之后分析對比不同隨機微源的第一直流鏈儲能系統22、第二直流鏈儲能系統23、第=直流 鏈儲能系統24的SO。之間的大小關系； (2) 建立H橋微源逆變器調制波幅值微調量AVmi與所在微源直流鏈儲能系統荷電狀 態SO。之間的函數關系，亦即AVmi=f(SO。），要求函數f(SO。）是單調遞增的，且函數輸出 值f(S0。）滿足；f(SOCi)《nisetup，設定值msetd?n、msetup大小由隨機微源爬坡率、容 量因素決定，其取值范圍分別為：-Knisetd。?《〇、〇<nisetup。； (3 )進行H橋微源逆變器調制波幅值微調操作，隨機微源對應H橋微源逆變器調制波實 際幅值為Vmi=Vm+ A Vmi，其中Vm為閉環控制所產生的多個H橋微源逆變器的公共調制波幅 值，另外，串聯型微電網內常規輔助型微源對應H橋微源逆變器調制波幅值為Vmj.=Vm+ A Vmj.， j=Ni+l、Ni+2、Ni+3、…、Ni+也馬為常規輔助型微源個數，此處Vmj=Vm+E(AVmi)/馬， 此時隨機微源輸出功率變化量由微電網內部常規輔助型微源來平均承擔，另外，還能夠根 據不同微源容量Sj的比例進行分配，即Vmj=Vm+(Sj/(ESj))E(AVmi); 串聯型微電網運行過程中，所述該種功率協調控制方法中暗含了一個約束條件： EAVmi+EAVmj =0。
[0007] 本發明的有益之處在于；串聯型微電網中多個H橋微源逆變器彼此之間通過串聯 方式連接起來，它突破了普通的微電網組網方式。該結構下系統輸出電壓諧波含量低、波形 質量好；相比普通交流型、直流型W及交直流混合型微網而言，同一輸出電壓等級下串聯型 微電網內部各微源直流鏈電壓等級低，系統建設成本相對較低；各微源逆變器輸出頻率、電 流相等，系統輸出頻率穩定和功率協調控制簡單，且無需考慮微源逆變器之間的環流問題。 因此，串聯型微電網W從結構上徹底解決普通微網中存在的問題，使難題的解決變得簡單。 另外，實現串聯型微電網中微源之間的功率協調控制，可W減小系統運行成本，推動該串聯 系統的實際應用。
【附圖說明】
[000引圖1是本發明微源逆變器串聯連接的S相微電網拓撲，圖2是本發明S相串聯型 微電網中A相子系統結構，圖3是本發明S相串聯型微電網中微源內部多個發電單元的接 入方式，圖4是一種微源逆變器串聯連接型微網結構圖。
【具體實施方式】
[0009] 如圖1、圖2所示，本發明是串聯型微電網及其微源之間的功率協調控制方法，所 述的串聯型微電網，由對稱的A相子系統1、B相子系統2、C相子系統3通過星型連接方式組 合而成，各相子系統中第一交流發電單元18、第二交流發電單元21分別經過AC/DC交-直 變換環節及直流鏈電容C后連接至第一H橋微源逆變器10、第四H橋微源逆變器13,第一 直流發電單元19、第二直流發電單元20分別經過DC/DC直流變換環節及電容C后連接至第 二H橋微源逆變器11、第=H橋微源逆變器12,第一H橋微源逆變器10、第二H橋微源逆變 器11、第橋微源逆變器12、第四H橋微源逆變器13分別經過第一旁路開關14、第二旁 路開關15、第=旁路開關16、第四旁路開關17后依次通過串聯方式連接。
[0010] 根據W上所述的串聯型微電網，其直流鏈電容C的兩端并聯有第一儲能系統22、 第二儲能系統23、第=儲能系統24,另外微源通過第一旁路開關14、第二旁路開關15、第= 旁路開關16、第四旁路開關17進行解列/恢復操作。
[0011] 如圖1、圖2、圖3所示，串聯型微電網微源之間的功率協調控制方法，其步驟為： (1) 系統正常運行過程中監測隨機微源的第一直流鏈儲能系統22、第二直流鏈儲能系 統23、第；直流鏈儲能系統24的荷電狀態SO。，i= 1、2、3、…、Ni，其中Ni為隨機微源個數， 之后分析對比不同隨機微源的第一直流鏈儲能系統22、第二直流鏈儲能系統23、第=直流 鏈儲能系統24的SO。之間的大小關系； (2) 建立H橋微源逆變器調制波幅值微調量AVmi與所在微源直流鏈儲能系統荷電狀 態SO。之間的函數關系，亦即AVmi=f(SO。），要求函數f(SO。）是單調遞增的，且函數輸出 值f(S0。）滿足；f(SOCi)《nisetup，設定值msetd?n、msetup大小由隨機微源爬坡率、容 量因素決定，其取值范圍分別為：-1<nisetd。?《〇、〇<nisetup。； (3 )進行H橋微源逆變器調制波幅值微調操作，隨機微源對應H橋微源逆變器調制波實 際幅值為Vmi=Vm+AVmi，其中Vm為閉環控制所產生的多個H橋微源逆變器的公共調制波幅 值，另外，串聯型微電網內常規輔助型微源對應H橋微源逆變器調制波幅值為Vmj.=