CN107390067A - 一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置，根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；当特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，判定微电网发生孤岛。本发明提供一种基于电流内环控制的微电网电压漂移孤岛判断方法和装置，针对主动检测方法存在的电能质量问题，在电流内环前馈解耦控制获取较快的动态响应及稳定性的基础上，降低传统主动检测方法对电网正常运行电能质量的影响。

Description

一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置

技术领域

本发明涉及孤岛检测技术，具体涉及一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法和装置。

背景技术

能源危机和环境污染的双重压力，使世界各国将开发利用可再生能源视为解决全球能源问题的重要方法。风电、光伏等分布式电源作为主要的清洁能源，得到了迅猛的发展。然而，因其出力的随机波动性，对配电网的安全可靠运行带来了挑战。微电网、主动配电网作为智能配电网的重要组成部分，为有效解决分布式电源的消纳问题带来了契机。孤岛判断则是智能配电网中分布式电源并网发电***中一项不可缺少的重要技术。

目前孤岛检测方法主要有三种：开关状态检测法、被动检测法和主动检测法。开关状态检测法将开关信号通过无线通信技术传递进行检测，检测效率较高，但经济投入过高，传递的信号会干扰其他载波通信；被动检测法通过检测电网脱网时电压相位、谐波、振幅及频率的变化，判断是否发生孤岛，简单、易实现，但当分布式电源的输出功率接近或等于本地负载功率时，此方法将失去作用，存在较大的检测盲区；主动检测法则通过人为向***注入一定的扰动，电网正常运行时不会检测到这些扰动，一旦电网脱网，这些扰动累积超出设定范围，从而检测出孤岛，效率高检测盲区小，但是会影响电网正常运行时的电能质量，不适合用于对电能质量要求较高的场所。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明针对主动检测方法存在的电能质量问题，提供一种基于电流内环控制的微电网电压漂移孤岛判断方法和装置，在电流内环前馈解耦控制获取较快的动态响应及稳定性的基础上，以降低传统主动检测方法对电网正常运行电能质量的影响。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，包括：

根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

若特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，则判定微电网发生孤岛。

所述根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流；

根据e_d、e_q、i_d、i_q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量。

所述根据P、Q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率；

根据P、Q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量。

所述根据P、Q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据P、Q计算如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值；

根据确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

所述根据确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

所述根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程包括：

建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

根据式(9)得到如下式的逆变器***的特征方程：

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

所述微电网稳定判据通过林纳德-奇帕特稳定判据确定：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且

本发明还提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，包括：

计算模块，用于根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

确定模块，用于根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

判断模块，用于判断特征方程的系数是否满足预设的微电网稳定判据，若不满足，则认为微电网发生孤岛。

所述计算模块具体用于：

根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流。

所述计算模块具体用于：

根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率。

所述计算模块具体用于：

根据P、Q计算如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值。

所述计算模块具体用于：

根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

所述确定模块具体用于：

建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

根据式(9)得到如下式的逆变器***的特征方程：

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

所述判断模块具体用于：

所述微电网稳定判据通过林纳德-奇帕特稳定判据确定：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，先根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；然后根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；最后当特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，则判定微电网发生孤岛，最终完成基于电流内环控制的微电网孤岛判断；

本发明提供的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法中，计算逆变器输出的d轴电压分量u_d'时，利用电网脱网时对逆变器的输出电压的箝位作用失效使得u_d'向某一方向偏移，当电压偏移超过限定值便可检测孤岛，克服了传统电流内环前馈解耦控制中当逆变器输出功率与负荷消耗功率相近时，脱网前后逆变器输出电流几乎不变，使得并网点电压变化缓慢，加长孤岛检测时间的问题，且随着反馈系数K的增大，相电压幅值偏移的速度增加，幅度的快速增大使得孤岛检测成功的时间越短，能准确快速检测孤岛，提高孤岛检测效率，增强供电可靠性；

本发明中的逆变器输出的d轴电压分量u_d'可保证逆变器并网运行时，并网点电压不会有明显的变化，从而减小检测过程对电网的影响，提高供电质量，克服了传统主动孤岛检测方法影响电网正常运行时的电能质量，不适用于电能质量要求较高的场所的问题；

本发明提供的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法中，利用林纳德-奇帕特稳定判据确定微电网稳定判据，可使得本发明所提供的方法无检测盲区。

附图说明

图1是本发明实施例中基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法流程图；

图2是本发明实施例中基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法原理图；

图3是本发明实施例中的电流内环控制框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，具体的流程图和原理图分别如图1和图2所示，该方法具体包括以下步骤：

S101：根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

S102：根据S101计算出的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

S103：若S102中逆变器***的特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，则判定微电网发生孤岛。

上述S101中，根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量具体过程如下：

1)读取并网点的相电压e_a、e_b、e_c与逆变器的输出电流i_a、i_b、i_c,忽略电容电流认为并网电流等于逆变器输出电流。将两相旋转坐标系的d轴定义到e_a的方向上，以电网电压角速度ω为同步转速，将读取的并网点相电压e_a、e_b、e_c和与逆变器的输出电流i_a、i_b、i_c分别经abc/dq变换从三相静止坐标系变换到两相旋转坐标系上，于是得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，由于θ为微电网a相电压矢量角，所以e_d的值即为微电网电压幅值e，e_q的值为0。

同时得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流。

2)根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率。

3)将P和Q分别与有功功率期望值P^*和无功功率期望值Q^*的误差值分别经PI调节，得到如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值。

4)根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

在孤岛效应下，通过增益系数对电流内环前馈电压的增大，影响逆变器的输出功率，如此反复,对负载电压形成正反馈影响,直到并网点电压幅值和频率超过限值而停机。

上述步骤S102中，根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程具体过程如下：

先建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

然后根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型，即将式(5)带入式(7)中，并进行拉普拉斯变换，即可得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

于是，根据式(9)得到如下式的逆变器***的特征方程：

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

上述S103中，微电网稳定判据具体设定过程如下：

利用林纳德-奇帕特稳定判据，并结合式(12)设定如下微电网稳定判据：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且

然后根据微电网稳定判据判断微电网是否发生孤岛，若上述特征方程的系数不满足上述微电网稳定判据，则判断微电网发生孤岛，具体的有：

若选取50mm²三芯电缆为传输线，传输距离为100m，则线路电阻R＝0.039Ω、电抗L＝7.6mH，根据上述设定的微电网稳定判据可得到可以看出：电缆电感值L与电阻值R确定后，本发明实施例能否检测成功，与负载阻性、感性、容性及品质因数均无关系，只与负载的阻抗大小有关，负载阻抗越小(即负载功率越大)，增益系数K选取越大，才能保证孤岛检测成功。

在实际电网中，电压有效值不会保持某一恒定值不变，因而可以在实际应用时每隔一段时间(如1min)对图3中的e^*进行更新，当检测到的电压在电网标准正常范围之内时，用新值替换，反之，保持上一个值不变。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，这些设备解决问题的原理与基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法相似，下面对本发明实施例提供的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置进行介绍。

本发明实施例提供的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置主要包括计算模块、确定模块和判断模块，下面分别对上述三个模块功能进行说明：

其中的计算模块，主要用于根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

其中的确定模块，主要用于根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

其中的判断模块，主要用于判断特征方程的系数是否满足预设的微电网稳定判据，若不满足，则认为微电网发生孤岛。

上述计算模块根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量具体过程如下：

1)根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

并根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流。

2)根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率。

3)根据P、Q计算如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值。

4)根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

上述的确定模块根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程具体过程如下：

先建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

然后根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

根据式(7)得到如下式的逆变器***的特征方程：

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

上述的判断模块判断微电网是否发生孤岛具体过程如下：

先利用林纳德-奇帕特稳定判据，并结合式(12)设定如下微电网稳定判据：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且

然后根据微电网稳定判据判断微电网是否发生孤岛，若上述特征方程的系数不满足上述微电网稳定判据，则判断微电网发生孤岛，具体的有：

若选取50mm²三芯电缆为传输线，传输距离为100m，则线路电阻R＝0.039Ω、电抗L＝7.6mH，并根据上述设定的微电网稳定判据可得到可以看出：电缆电感值L与电阻值R确定后，本发明实施例能否检测成功，与负载阻性、感性、容性及品质因数均无关系，只与负载的阻抗大小有关，负载阻抗越小(即负载功率越大)，增益系数K选取越大，才能保证孤岛检测成功。

在实际电网中，电压有效值不会保持某一恒定值不变，因而可以在实际应用时每隔一段时间(如1min)对图3中的e^*进行更新，当检测到的电压在电网标准正常范围之内时，用新值替换，反之，保持上一个值不变。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，包括：

根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

若特征方程的系数不满足预设的微电网稳定判据，则判定微电网发生孤岛。

2.根据权利要求1所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流；

根据e_d、e_q、i_d、i_q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量。

3.根据权利要求2所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述根据e_d、e_q、i_d、i_q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>Q</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率；

根据P、Q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量。

4.根据权利要求3所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述根据P、Q确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据P、Q计算如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>q</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>Q</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>Q</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值；

根据确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量。

5.根据权利要求4所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述根据确定逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量包括：

根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>e</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>q</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

6.根据权利要求5所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程包括：

建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mi>L</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Ri</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>=</mo> <mi>L</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Ri</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>q</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>L</mi> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

<mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>K</mi> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> <mrow> <mi>K</mi> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>9</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

根据式(9)得到如下式的逆变器***的特征方程：

<mrow> <mi>K</mi> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>10</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>RL</mi> <mn>3</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>6</mn> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>R</mi> <mn>3</mn> </msup> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>R&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>RLK</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>R</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>4</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>12</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>.</mo> </mrow>

7.根据权利要求6所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断方法，其特征在于，所述微电网稳定判据通过林纳德-奇帕特稳定判据确定：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且

8.一种基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于根据并网点的相电压和逆变器输出的相电流计算逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量；

确定模块，用于根据逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量确定逆变器***的特征方程；

判断模块，用于判断特征方程的系数是否满足预设的微电网稳定判据，若不满足，则认为微电网发生孤岛。

9.根据权利要求8所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据并网点的相电压得到如下式的两相同步坐标系上的d轴电压分量和q轴电压分量：

其中，e_d表示两相旋转坐标系上的d轴电压分量，e_q表示两相旋转坐标系上的q轴电压分量，e_a、e_b、e_c分别表示并网点的a、b、c相电压，θ为微电网a相电压矢量角；

根据逆变器输出的相电流得到如下式的两相旋转坐标系上的d轴电流分量和q轴电流分量：

其中，i_d表示两相旋转坐标系上的d轴电流分量，i_q表示两相旋转坐标系上的q轴电流分量，i_a、i_b、i_c分别表示逆变器输出的a、b、c相电流。

10.根据权利要求9所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据e_d、e_q、i_d、i_q计算如下式的微电网吸收的有功功率和无功功率：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>Q</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>q</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，P、Q分别表示微电网吸收的有功功率和无功功率。

11.根据权利要求10所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据P、Q计算如下式的两相旋转坐标系上d轴电流期望值和q轴电流期望值：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>P</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>q</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>Q</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>Q</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>Q</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，表示两相旋转坐标系上d轴电流期望值，表示两相旋转坐标系上q轴电流期望值，k_pp、k_ip分别为有功功率环的比例系数和积分系数，k_pq、k_iq分别表示无功功率环的比例系数和积分系数，P^*、Q^*分别表示有功功率期望值和无功功率期望值。

12.根据权利要求11所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据计算如下式的逆变器输出的d轴电压分量和q轴电压分量：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mi>e</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> <mo>=</mo> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，u_d'表示逆变器输出的d轴电压分量，u_q'表示逆变器输出的q轴电压分量，K表示增益系数，e表示微电网电压幅值，e*表示微电网电压额定值，ω表示微电网电压角频率，L表示滤波电感与线路电感的总和，Δu_d表示逆变器输出的d轴电压变化量，Δu_q表示逆变器输出的q轴电压变化量，且Δu_d和Δu_q分别满足：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>d</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>&amp;Delta;u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>p</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>q</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;Integral;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>i</mi> <mi>q</mi> <mo>*</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>i</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，k_p1、k_i1分别为电流环d轴的比例系数和积分系数，k_p2、k_i2分别为电流环q轴的比例系数和积分系数。

13.根据权利要求12所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

建立如下式的逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>e</mi> <mo>=</mo> <mi>L</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Ri</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>=</mo> <mi>L</mi> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>di</mi> <mi>q</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>+</mo> <msub> <mi>&amp;omega;Li</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>Ri</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>+</mo> <msup> <msub> <mi>u</mi> <mi>q</mi> </msub> <mo>&amp;prime;</mo> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>7</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，R表示线路电阻与滤波电感的电阻之和；

根据u_d'、u_q'和逆变器在两相旋转坐标系上的数学模型得到如下式的两相旋转坐标系下d轴电流复数量和d轴电流复数量：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>d</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>q</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <mi>&amp;omega;</mi> <mi>L</mi> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，I_d(s)表示两相旋转坐标系下d轴电流复数量，I_q(s)表示两相旋转坐标系下q轴电流复数量，s表示拉普拉斯算子，E(s)表示微电网电压幅值的复数量，且微电网发生孤岛时，满足其中|G(jω)|表示负载阻抗，j表示复数单位，E(s)如下式：

<mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mi>K</mi> <mi>e</mi> <mo>*</mo> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mrow> <mrow> <mi>K</mi> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>9</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

根据式(9)得到如下式的逆变器***的特征方程：

<mrow> <mi>K</mi> <mo>|</mo> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>|</mo> <msqrt> <mrow> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> <mo>-</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>=</mo> <mn>0</mn> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>10</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

即：

a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀＝0 (11)

其中，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄表示逆变器***特征方程的系数，且：

<mrow> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>4</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>3</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>RL</mi> <mn>3</mn> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>6</mn> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>R</mi> <mn>3</mn> </msup> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mn>4</mn> <msup> <mi>R&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>3</mn> </msup> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>RLK</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>a</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>=</mo> <msup> <mi>R</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>4</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>4</mn> </msup> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msup> <mi>K</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>&amp;omega;</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msup> <msup> <mi>G</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>j</mi> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>12</mn> <mo>)</mo> </mrow> <mo>.</mo> </mrow>

14.根据权利要求13所述的基于电流内环控制的微电网孤岛判断装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：

所述微电网稳定判据通过林纳德-奇帕特稳定判据确定：

存在a₀＞0，a₁＞0，a₂＞0，a₃＞0，a₄＞0，且