CN103997042B - 电压调节方法、逆变器及微电网*** - Google Patents
电压调节方法、逆变器及微电网*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN103997042B CN103997042B CN201410206919.6A CN201410206919A CN103997042B CN 103997042 B CN103997042 B CN 103997042B CN 201410206919 A CN201410206919 A CN 201410206919A CN 103997042 B CN103997042 B CN 103997042B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- site
- reactive power
- predetermined
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电压调节方法,用于调节微电网***中预定并网点的电压,所述方法包括:检测预定并网点的电压幅值和频率;计算预定并网点在预定检测时间和当前检测时刻的电压幅值差和频率差,确定预定并网点的有功功率差及无功功率差,预设检测时间早于当前检测时刻一预定时间差;根据在当前检测时刻检测到的电压幅值及频率确定预定并网点的第一有功功率及第一无功功率;根据第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率差确定第二有功功率及第二无功功率;输出确定有功功率及确定无功功率,确定有功功率等于第二有功功率,确定无功功率等于第二无功功率。本发明实现了调节预定并网点的目的。本发明还提供了一种逆变器及一种微电网***。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种微电网***及其逆变器。
背景技术
由于分布式发电***不但是可再生能源接入电网的重要纽带,而且还能在一定程度上提高传统电网的稳定性,近年来得到了越来越多的重视。由于风能、太阳能等可再生能源具有间歇性、随机性的特点,是典型的不可控源,因此微电网应运而生。微电网作为一种集成了多种可再生能源、储能装置以及负荷的局部供电***,近年来得到了广泛的研究。在微电网***中,各种微电源(可再生能源等)一般需要通过并网逆变器接入交流电网。当前逆变器并网主要分为两种模式。一种是电压源模式,另一种是电流源模式。对于一个微电网***来而言,一个电压源模式的逆变器控制该微电网***的电压和频率,电流源模式的逆变器控制该微电网***的功率,以确保微电网***的正常运行。但是,随着微电源距离某一并网点的供电半径越长,导致供电半径上电压降落越大,同时送入该并网点负载的功率越少,从而使得供给所述并网点的电压及输入的功率等参数越低,致使无法确保该并网点负载的正常运行。
发明内容
提供一种电压调节方法、逆变器及微电网***,以调节并网点的电压,从而确保该并网点的负载可以正常运行。
第一方面,提供了一种电压调节方法,应用于微电网***的逆变器中,以调节微电网***中预定并网点的电压,所述电压调节方法包括:
检测所述预定并网点的电压幅值和频率;
计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;
根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率;
根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率;
输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率包括:
根据当前检测时刻检测到的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以对所述线路中的电抗进行补偿;
确定进行线路中电抗补偿后的电压幅值和频率;
根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率和第一无功功率。
在第一方面的第二种可能的实现方式中,输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点包括:
根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令;
根据所述指令输出所述确定有功功率和确定无功功率。
在第一方面的第三种可能的实现方式中,或结合在第一方面的第一种或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述有功功率差是所述频率差的第一常数倍,所述无功功率差是所述电压幅值差的第二常数倍。
第二方面,提供一种逆变器,应用于微电网***中,用于调节微电网***中预定并网点的电压,所述逆变器包括:
检测单元,所述检测电路连接至所述预定并网点,以检测所述预定并网点的电压幅值和频率;
下垂控制单元,所述下垂控制单元连接所述检测单元,以计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;
梯度控制单元,所述梯度控制单元连接所述检测单元,根据当前检测时刻检测到的并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率;
协调控制单元,所述协调控制单元连接至所述下垂控制单元及所述梯度控制单元,并根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率;及
逆变器单元,所述逆变器单元连接至协调控制单元,来接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,从而输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述梯度控制单元包括:
虚拟阻抗子单元,所述虚拟阻抗子单元连接至所述检测单元,以根据当前检测时刻检测到的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间的线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以对所述线路中的电抗进行补偿;
确定子单元,用于确定进行线路中电抗补偿后的电压幅值和频率;
梯度控制子单元,所述梯度控制子单元连接至所述确定子单元,以接收确定的电压幅值及频率,并根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率和第一无功功率。
在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述逆变器单元包括:
控制子单元,所述控制子单元连接至所述协调控制单元,以接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,并根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令;
驱动及逆变子单元,所述逆变子单元连接在所述控制子单元与所述预定并网点之间,以根据所述指令输出确定有功功率和确定无功功率,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率的有,确定无功功率等于所述第二无功功率。
在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述有功功率差是所述频率差的第一常数倍,所述无功功率差是所述电压幅值差的第二常数系数倍。
第三方面,提供一种微电网***,包括微电源、第一预定并网点及上述各种可能的实现方式中的一种所述的逆变器,所述微电源连接至所述第一预定并网点,以为所述第一并网点供电,所述逆变器连接所述第一预定并网点,以调节所述第一预定并网点的电压。
根据各种实现方式提供的电压调节方法,该电压调节方法应用于微电网***的逆变器中,以调节微电网***中预定并网点的电压,所述电压调节方法检测所述预定并网点的电压幅值和频率;计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;根据当前检测时刻检测到的电压幅值及频率确定所述预定并网点在当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率;根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率;输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的所述预定并网点的有功功率和无功功率对应,即当输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率不同时,则所述并网点的电压随之改变,因此本发明实现了调节所述预定并网点的电压的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一方案较佳实施方式提供的一种电压调节方法的流程图;
图2是图1中的步骤103的流程图;
图3是图1中的步骤105的流程图;
图4是本发明第二方案较佳实施方式提供的一种逆变器的框图;
图5是图4中的梯度控制单元的框图;
图6是图4中的逆变器单元的框图;
图7是本发明第三方案较佳实施方式提供的微电网的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明第一方案较佳实施方式提供一种电压调节方法。所述电压调节方法应用于微电网***的逆变器中,以调节微电网***中预定并网点的电压。所述电压调节方法包括一下步骤。
步骤101、检测所述预定并网点的电压幅值和频率。
其中,在微电网***中,所述微电网***包括微电源及通过线路连接至微电源的并网点。随时微电源距离并网点的供电半径越长,导致供电半径上电压降落越大,同时送入连接至该并网点负载的功率越少,从而使得供给所述并网点的电压及输入的功率等参数越低,以无法保证该并网点的负载正常运行。因此可以选择这样的并网点作为预定并网点。在本实施方式中,检测所述预定并网点的电压幅值和频率是实时检测所述预定并网点的电压幅值和频率。
步骤102、计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差。
需要说明的是,所述预定时间差是可以根据实际需要进行设定的,如半分钟或一分钟等。所述当前检测时刻即为当前本次检测的时刻。所述预设检测时间可以为上一次检测的时间,上一次检测的时间与当前本次检测的时间相差所述预定时间差。其中,在预设检测时间时,计算得到的电压赋值为|U2|,计算得到的频率为f1。在当前检测时刻,计算得到的电压幅值为|U2|,计算得到的频率为f2。因此,在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差为△|U|=|U2|-|U2|;在预设检测时间及当前检测时刻的功率差为△f=f2-f1。且有功功率差与功率差的关系为△P=KP×△f,KP为常数系数;无功功率差与电压幅值差的关系为△Q=KQ×△|U|,KQ为常数系数。因此,可以根据所述电压幅值差和频率差可以确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。
步骤103、根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率。
其中,逆变器的梯度控制单元中存储有梯度函数,在梯度函数中,电压幅值及频率是所述梯度函数中的变量,有功功率及无功功率作为函数。其中,一个电压幅值及频率对应唯一的有功功率及无功功率。因此,可以通过将获取到的电压幅值及频率带入梯度函数中,即可得到对应的有功功率及无功功率。
需要说明的是,如果从所述微电源到所述预定并网点之间的线路上阻抗会严重影响所述微电源输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率时,可以通过采取虚拟阻抗技术等效的进行线路补偿,从而尽量减少线路的阻抗对所述预定并网点的有功功率及无功功率的影响。则具体地为:
请继续参阅图2,步骤103可包括以下步骤。
步骤1031、根据当前检测时刻检测的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以对所述线路中的电抗进行补偿。
具体地,根据所述线路中的电阻及电抗可以在逆变器控制回路中等效增加一个虚拟阻抗,从而改变目前微电源至所述预定并网点之间的线路的阻抗情况,实现线路补偿,从而尽量减少线路的阻抗对所述预定并网点的有功功率及无功功率的影响。
步骤1032、根据当前检测时刻检测到的电压幅值、频率、所述线路中的电阻及补偿后的电抗确定所述电抗补偿后的电压幅值和频率。
需要说明的是,当对线路中电抗进行补充后,所述电压幅值和频率会发生变化。可以根据当前检测时刻检测到的电压幅值、频率、所述线路中的电阻及补偿后的电抗确定所述电抗补偿后的电压幅值和频率。
步骤1033、根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率和第一无功功率。
步骤104、根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率;
具体地,所述第一有功功率为P1。所述第一无功功率为Q1。所述第二有功功率为P2。所述第二无功功率为Q2。其中,P2=k1P1+k2△P,Q2=t1Q1+t2△Q,k1、k2、t1及t2加权系数,所述加权系数可以根据施加需要进行调整。
步骤105、输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
需要说明的是,由于输出至所述预定并网点的电压与输出的所述预定并网点的有功功率和无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率即可改变所述预定并网点的电压。
请继续参阅图3,具体地,所述步骤105包括以下步骤:
步骤1051、根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令。
步骤1052、根据指令输出所述确定有功功率和所述确定无功功率。其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率的有,确定无功功率等于所述第二无功功率。
其中,所述确定有功功率为Pout。所述确定无功无功功率为Qout。则Pout=P2;Qout=Q2。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的确定有功功率和确定的无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率,即可实现调节所述预定并网点的电压的目的。
在本实施方式中,所述电压调节方法通过检测所述预定并网点的电压幅值和频率;计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点的第一有功功率及第一无功功率;根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率;输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的确定有功功率和确定的无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率,即可实现调节所述预定并网点的电压的目的。
请参阅图4,本发明第二方案较佳实施方式提供一种逆变器100。所述逆变器应用与微电网***中,用于调节所述微电网***中预定并网点的电压。所述逆变器包括检测单元10、下垂控制单元20、梯度控制单元30、协调控制单元40及逆变器单元50。
所述检测单元10连接至所述预定并网点,以检测所述预定并网点的电压幅值和频率。
其中,在微电网***中,所述微电网***包括微电源及通过线路连接至微电源的并网点。随时微电源距离并网点的供电半径越长,导致供电半径上电压降落越大,同时送入连接至该并网点负载的功率越少,从而使得供给所述并网点的电压及输入的功率等参数越低,以无法保证该并网点的负载正常运行。因此可以选择这样的并网点作为预定并网点。在本实施方式中,检测所述预定并网点的电压幅值和频率是实时检测所述预定并网点的电压幅值和频率。
所述下垂控制单元20连接所述检测单元10,以计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差。
需要说明的是,所述预定时间差是可以根据实际需要进行设定的,如半分钟或一分钟等。所述当前检测时刻可以为当前本次检测时的时间。所述预设检测时间可以为上一次检测的时间,上一次检测的时间与当前本次检测的时间相差所述预定时间差。其中,在预设检测时间时,所述下垂控制单元20计算得到的电压赋值为|U2|,计算得到的频率为f1。在当前检测时刻,所述下垂控制单元20计算得到的电压幅值为|U2|,计算得到的频率为f2。因此,在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差为△|U|=|U2|-|U2|;在预设检测时间及当前检测时刻的功率差为△f=f2-f1。且有功功率差与功率差的关系为△P=KP×△f,KP为常数系数;无功功率差与电压幅值差的关系为△Q=KQ×△|U|,KQ为常数系数。因此,所述下垂控制单元20可以根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。
所述梯度控制单元30连接所述检测单元10,根据在所述当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率。
其中,所述梯度控制单元30中存储有梯度函数。在梯度函数中,电压幅值及频率是所述梯度函数中的变量,有功功率及无功功率作为函数。其中,一个电压幅值及频率对应唯一的有功功率及无功功率。因此,所述梯度控制单元30可以通过将获取到的电压幅值及频率带入梯度函数中,即可得到对应的有功功率及无功功率。
需要说明的是,如果从所述微电源到所述预定并网点之间的线路上阻抗会严重影响所述微电源输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率时,可以通过采取虚拟阻抗的方式进行线路补偿,从而尽量减少线路的阻抗对所述预定并网点的有功功率及无功功率的影响。则具体地为:
请继续参阅图5,所述梯度控制单元30包括虚拟阻抗子单元31、确定子单元32及梯度控制子单元33。
所述虚拟阻抗子单元31连接至所述检测单元10,以根据在所述当前检测时刻检测的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以所述线路中的电抗进行补偿。
具体地,根据所述线路中的电阻及电抗可以在逆变器控制回路中等效增加一个虚拟阻抗,从而改变目前微电源至所述预定并网点之间的线路的阻抗情况,实现线路补偿,从而尽量减少线路的阻抗对所述预定并网点的有功功率及无功功率的影响。
所述确定子单元32,连接至所述虚拟阻抗子单元31,以根据在所述当前检测时刻检测到的电压幅值、频率、所述线路中的电阻及补偿后的电抗确定所述电抗补偿后的电压幅值和频率。
需要说明的是,当对线路中电抗进行补充后,所述电压幅值和频率会发生变化。所述确定子单元32可以根据当前检测时刻检测到的电压幅值、频率、所述线路中的电阻及补偿后的电抗确定所述电抗补偿后的电压幅值和频率。
所述梯度控制子单元33连接至所述确定子单元31,以根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率和第一无功功率。
所述协调控制单元40连接至所述下垂控制单元20及所述梯度控制单元30,并根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率。
具体地,所述第一有功功率为P1。所述第一无功功率为Q1。所述第二有功功率为P2。所述第二无功功率为Q2。其中,P2=k1P1+k2△P,Q2=t1Q1+t2△Q,k1、k2、t1及t2加权系数,所述加权系数可以根据施加需要进行调整。
所述逆变器单元50连接至协调控制单元40,来接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,从而输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
需要说明的是,由于输出至所述预定并网点的电压与输出的所述预定并网点的有功功率和无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率即可改变所述预定并网点的电压。
请继续参阅图6,具体地,所述逆变器单元50包括控制子单元51及驱动及逆变子单元52。
所述控制子单元51连接至所述协调控制单元40,以接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,并根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令。
所述驱动及逆变子单元52连接在所述控制子单元51与所述预定并网点之间,以根据所述指令输出确定有功功率和确定无功功率。其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,确定无功功率等于所述第二无功功率。
其中,所述确定有功功率为Pout。所述确定无功无功功率为Qout。则Pout=P2;Qout=Q2。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的确定有功功率和确定的无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率,即可实现调节所述预定并网点的电压的目的。
在本实施方式中,所述逆变器100包括检测单元10、所述下垂控制单元20、所述梯度控制单元30、协调控制单元40及逆变器单元50。其中,所述检测电路10连接至所述预定并网点,以检测所述预定并网点的电压幅值和频率。所述下垂控制单元20连接所述检测单元10,以计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。所述梯度控制单元30连接所述检测单元10,根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点的第一有功功率及第一无功功率。所述协调控制单元40连接至所述下垂控制单元20及所述梯度控制单元30,并根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率。所述逆变器单元50连接至协调控制单元40来接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,从而输出确定有功功率和确定无功功率,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率的有,确定无功功率等于所述第二无功功率。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的确定有功功率和确定的无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率,即可实现调节所述预定并网点的电压的目的。
请参阅图7,本发明第三方案较佳实施方式提供一种微电网***1000。所述微电网***100包括微电源11、第一预定并网点12及上述第二方案较佳实施方式提供的逆变器100。所述微电源11连接至所述第一预定并网点12,以为所述第一并网点12供电。所述逆变器100连接所述第一预定并网点12,以调节所述第一预定并网点12的电压。由于在上述第二方案中已对所述逆变器100进行了详细的介绍,在此不再赘述。
需要说明的是,所述逆变器100除了可以调节所述第一预定并网点12的电压。所述逆变器100自身也可以作为一个并网点,通过所述逆变器100的检测单元10采集自身并网点的电压幅值和频率,再通过所述下垂控制单元20、所述梯度控制单元30、所述协调控制单元40及所述逆变器单元50完成输出相应的电压,从而调节了所述逆变器100作为并网点的电压。由于调节所述逆变器100作为并网点的电压的原理与调节所述预定并网点的电压的原理相同,在此不再进行详细的阐述。
在本实施方式中,所述微电网***100包括微电源11、第一预定并网点12及上述第二方案较佳实施方式提供的逆变器100。所述逆变器100包括检测单元10、所述下垂控制单元20、所述梯度控制单元30、协调控制单元40及逆变器单元50。其中,所述检测电路10连接至所述预定并网点,以检测所述预定并网点的电压幅值和频率。所述下垂控制单元20连接所述检测单元10,以计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差。所述梯度控制单元30连接所述检测单元10,根据当前检测时刻检测到的电压幅值及频率确定所述预定并网点的第一有功功率及第一无功功率。所述协调控制单元40连接至所述下垂控制单元20及所述梯度控制单元30,并根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率来确定第二有功功率及第二无功功率。所述逆变器单元50连接至协调控制单元40来接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,从而输出确定有功功率和确定无功功率,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率的有,确定无功功率等于所述第二无功功率。由于输出至所述预定并网点的电压与输出的确定有功功率和确定的无功功率对应,即当输出所述确定有功功率和所述确定无功功率至所述预定并网点时,此刻,所述预定并网点的电压必定是与所述确定有功功率和所述确定无功功率对应的电压。因此,通过调节输出至所述预定并网点的有功功率及无功功率,即可实现调节所述预定并网点的电压的目的。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种电压调节方法,应用于微电网***的逆变器中,以调节微电网***中预定并网点的电压,所述电压调节方法包括:
检测所述预定并网点的电压幅值和频率;
计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;
根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率;
根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率差来确定第二有功功率及第二无功功率,其中,所述第一有功功率为P1,所述第一无功功率为Q1,所述有功功率差为ΔP,所述无功功率差为ΔQ,所述第二有功功率为P2,所述第二无功功率为Q2,P2=k1P1+k2ΔP,Q2=t1Q1+t2ΔQ,k1、k2、t1及t2为加权系数;
输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
2.如权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在当前检测时刻的第一有功功率及第一无功功率包括:
根据当前检测时刻检测到的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以对所述线路中的电抗进行补偿;
根据在所述当前检测时刻检测到的电压幅值、频率、所述线路中的电阻及补偿后的电抗确定所述电抗补偿后的电压幅值和频率;
根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在当前检测时刻时的第一有功功率和第一无功功率。
3.如权利要求1所述的电压调节方法,其特征在于,输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点包括:
根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令;
根据所述指令输出所述确定有功功率和确定无功功率。
4.如权利要求1至3任一项所述的电压调节方法,其特征在于,所述有功功率差是所述频率差的第一常数倍,所述无功功率差是所述电压幅值差的第二常数倍。
5.一种逆变器,应用于微电网***中,用于调节微电网***中预定并网点的电压,其特征在于:所述逆变器包括:
检测单元,所述检测电路连接至所述预定并网点,以检测所述预定并网点的电压幅值和频率;
下垂控制单元,所述下垂控制单元连接所述检测单元,以计算所述预定并网点在预设检测时间及当前检测时刻的电压幅值差和频率差,并根据所述电压幅值差和频率差来确定所述预定并网点的有功功率差及无功功率差;其中,所述预设检测时间早于所述当前检测时刻一预定时间差;
梯度控制单元,所述梯度控制单元连接所述检测单元,根据当前检测时刻检测到的预定并网点电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻时的第一有功功率及第一无功功率;
协调控制单元,所述协调控制单元连接至所述下垂控制单元及所述梯度控制单元,并根据所述第一有功功率、第一无功功率、有功功率差及无功功率差来确定第二有功功率及第二无功功率,其中,所述第一有功功率为P1,所述第一无功功率为Q1,所述有功功率差为ΔP,所述无功功率差为ΔQ,所述第二有功功率为P2,所述第二无功功率为Q2,P2=k1P1+k2ΔP,Q2=t1Q1+t2ΔQ,k1、k2、t1及t2为加权系数;及
逆变器单元,所述逆变器单元连接至协调控制单元,来接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,从而输出确定有功功率及确定无功功率至所述预定并网点,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率,所述确定无功功率等于所述第二无功功率。
6.如权利要求5所述的逆变器,其特征在于,所述梯度控制单元包括:
虚拟阻抗子单元,所述虚拟阻抗子单元连接至所述检测单元,以根据当前检测时刻检测到的电压幅值和微电网***的微电源至所述预定并网点之间的线路中的电阻及电抗确定虚拟阻抗,以对所述线路中的电抗进行补偿;
确定子单元,用于确定进行线路中电抗补偿后的电压幅值和频率;
梯度控制子单元,所述梯度控制子单元连接至所述确定子单元,以接收确定的电压幅值及频率,并根据确定的电压幅值及频率确定所述预定并网点在所述当前检测时刻的第一有功功率和第一无功功率。
7.如权利要求5所述的逆变器,其特征在于,所述逆变器单元包括:
控制子单元,所述控制子单元连接至所述协调控制单元,以接收所述第二有功功率及所述第二无功功率,并根据所述第二有功功率及所述第二无功功率发出指令;
驱动及逆变子单元,所述逆变子单元连接在所述控制子单元与所述预定并网点之间,以根据所述指令输出确定有功功率和确定无功功率,其中,所述确定有功功率等于所述第二有功功率的有,确定无功功率等于所述第二无功功率。
8.如权利要求5所述的逆变器,其特征在于,所述有功功率差是所述频率差的第一常数倍,所述无功功率差是所述电压幅值差的第二常数系数倍。
9.一种微电网***,包括微电源、第一预定并网点及如权利要求5-8任一项所述的逆变器,所述微电源连接至所述第一预定并网点,以为所述第一预定并网点供电,所述逆变器连接所述第一预定并网点,以调节所述第一预定并网点的电压。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410206919.6A CN103997042B (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 电压调节方法、逆变器及微电网*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410206919.6A CN103997042B (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 电压调节方法、逆变器及微电网*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103997042A CN103997042A (zh) | 2014-08-20 |
CN103997042B true CN103997042B (zh) | 2017-01-04 |
Family
ID=51311109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410206919.6A Active CN103997042B (zh) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | 电压调节方法、逆变器及微电网*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103997042B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104917170B (zh) * | 2015-05-04 | 2017-06-06 | 福州大学 | 一种基于pi控制的微电网自适应下垂控制调节电压频率的方法 |
CN107658887B (zh) * | 2017-01-10 | 2021-07-30 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于下垂控制的新能源发电快速无功响应控制方法 |
CN109038600A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-12-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种分布式发电***的电能质量治理方法及装置 |
CN115313479A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-08 | 华为数字能源技术有限公司 | 供电***及并网控制方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102208817A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-05 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种基于无功扰动的光伏***并网孤岛检测方法 |
JP2012085500A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 無効電力補償装置 |
CN103606954A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 上海电力学院 | 一种新型光伏并网发电控制方法 |
CN103683324A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 浙江大学 | 一种微型电网***中用于分布式电源并联运行模式的基于通信网络的改进的下垂控制方法 |
-
2014
- 2014-05-15 CN CN201410206919.6A patent/CN103997042B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012085500A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | 無効電力補償装置 |
CN102208817A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-05 | 中国电子科技集团公司第三十六研究所 | 一种基于无功扰动的光伏***并网孤岛检测方法 |
CN103606954A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-02-26 | 上海电力学院 | 一种新型光伏并网发电控制方法 |
CN103683324A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 浙江大学 | 一种微型电网***中用于分布式电源并联运行模式的基于通信网络的改进的下垂控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103997042A (zh) | 2014-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Markovic et al. | Partial grid forming concept for 100% inverter-based transmission systems | |
US9882386B2 (en) | Consensus-based distributed cooperative control for microgrid voltage regulation and reactive power sharing | |
CN102510120B (zh) | 一种基于虚拟阻抗的微网逆变器电压电流双环下垂控制方法 | |
TWI415359B (zh) | 用於市電併聯之同步調整的下降控制系統 | |
US7923862B2 (en) | Reactive power regulation and voltage support for renewable energy plants | |
Pourmousavi et al. | Demand response for smart microgrid: Initial results | |
CN106708163B (zh) | 以最大功率点旋转备用容量跟踪的光伏发电***控制方法 | |
EP3347960B1 (en) | Method and apparatus for impedance matching in virtual impedance droop controlled power conditioning units | |
CN107565604B (zh) | 多机并联虚拟同步发电机功率分配和参数自适应控制方法 | |
CN103997042B (zh) | 电压调节方法、逆变器及微电网*** | |
CN103701351B (zh) | 并联逆变器的自适应无功功率控制方法 | |
CN104868500A (zh) | 一种适用于微电网逆变器并联运行控制方法 | |
KR101267513B1 (ko) | 무선통신을 이용한 ups 병렬 운전 제어 방법 | |
CN104578173A (zh) | 一种基于虚拟同步发电机技术的逆变器并网控制方法 | |
US20160306372A1 (en) | Control systems for microgrid power inverter and methods thereof | |
US20130274946A1 (en) | Methods and systems for controlling a power plant | |
CN109256786A (zh) | 一种光储电站有功协调控制方法和*** | |
CN109038614A (zh) | 一种光伏电站参与***调频的控制方法和*** | |
CN109617082B (zh) | 一种抑制微电网电压频率越限的暂态稳定控制方法 | |
US10599175B1 (en) | Time synchronized frequency and voltage regulation of electric power balancing areas | |
US20170104334A1 (en) | Solar power conversion system and method | |
CN108681363A (zh) | 恒压结合变步长电导增量的mppt控制方法 | |
Hong et al. | Critical short circuit ratio analysis on DFIG wind farm with vector power control and synchronized control | |
Ferreira et al. | Single-phase synchronverter for residential PV power systems | |
Fanglei et al. | Estimating maximum penetration level of renewable energy based on frequency stability constrains in power grid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211108 Address after: 518043 No. 01, 39th floor, building a, antuoshan headquarters building, No. 33, antuoshan Sixth Road, Xiang'an community, Xiangmihu street, Futian District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee after: Huawei Digital Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee before: HUAWEI TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |