CN104967127A - 一种微网在离网状况下的快速电压调节方法 - Google Patents

一种微网在离网状况下的快速电压调节方法 Download PDF

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荆龙
唐芬
吴学智
童亦斌
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Abstract

本发明提供一种新型微网离网模式下电压控制方法，属于电压控制技术领域。利用其他分布式电源的剩余容量输出一定无功功率，改变微网无功平衡，使微网内部电压稳定在新的工作点；当需要调节微网内部电压时，可根据电压指令，与实际采集到的微网内部电压进行比较，产生电压差值经过一定的计算，将电压差值送入PI调节器，经过PI调节得到一无功功率的指令，再根据该指令调节分布式电源变流器输出的无功功率，使得微网中无功平衡发生改变，电压工作点便会在电压-无功下垂曲线上发生移动，从而微网内部电压发生改变。本方法可以实现电压的快速调节，提高供电电能质量，或实现微网系统再并网的电压同步。

Description

一种微网在离网状况下的快速电压调节方法
技术领域
本发明涉及电压调节技术领域，特别涉及一种微网在离网状况下的快速电压调节方法。
背景技术
微网是指由分布式电源、储能装置、负荷等装置按一定运行规则汇集而成的小型发配电系统，具有联网和离网两种运行模式。由于微网在供电可靠性、安全性、可持续性等方面的优势，越来越受到人们的关注。微网在离网运行状态下，由于没有外部电网的支撑，需要内部的分布式电源建立电压，并维持稳定。通常情况下，微网内部的储能变流器工作在下垂控制的电压源模式下，依靠下垂特性曲线，根据微网中有功和无功的平衡程度，自动将电压和频率稳定。假如离网装态下需要改变微网电压，就需要通过上层监控系统，对储能变流器的电压、频率下垂特性曲线进行平移，使得当前有功、无功平衡状态下的电压频率稳定在新的工作点。由于平移下垂曲线属于二次调节，需要上层监控系统参与，且改变了储能变流器原有输出特性，故调节速度较慢，不宜频繁执行。因此，当出于电能质量的原因或需要重新转入并网状态时，需要对微网内部电压进行调节是，该方法响应慢，调节时间长，某些情况下还可能发生振荡，系统稳定时可能存在电压偏差。
发明内容
为克服现有微网离网模式下电压调节的缺陷，本发明提出一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，依靠其他分布式电源输出功率的调节，改变微网中功率平衡，使电压稳定在新的工作点，无需对下垂特性曲线进行调节。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，利用其他分布式电源的剩余容量输出一定无功功率，改变微网无功平衡，使微网内部电压稳定在新的工作点。
进一步地，当需要调节微网内部电压时，可根据电压指令，与实际采集到的微网内部电压进行比较，产生电压差值经过一定的计算，控制并网变流器的无功功率输出，使得微网内部电压发生改变。
进一步地，产生电压差值后将电压差值送入PI调节器，经过PI调节得到一无功功率的指令，再根据该指令调节分布式电源变流器输出的无功功率，使得微网中无功平衡发生改变，电压工作点便会在电压-无功下垂曲线上发生移动，从而微网内部电压发生改变，当微网内部电压等于指令电压时，PI调节器输出趋于稳定，微网电压便稳定在该工作点之上。
进一步地，所述微网中其他分布式电源输出的无功功率为0。
本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：首先本方法实现方便，无需上层监控系统参与，在通用的分布式电源并网变流器的控制中加入一电压调节外环即可实现微网离网情况下的电压调节。并且计算简单，仅利用PI调节器完成计算过程。其次，调节速度快由于并网变流器对功率指令的响应是几十毫秒级的，因此，整个电压调节过程在数十毫秒内就能完成。第三，调节效果好，可以实现无差的电压控制，避免电压的振荡。
附图说明
图1是该方法的控制流程图；
图2是加入了电压调节功能的并网变流器原理框图；
图2中，Uref为需要调整电压设定值；
e为实际微网电压与设定值之间的偏差；
PI为PI调节器；
Iq为无功功率指令；
K为电压控制选择开关；
Inverter为并网逆变器；
Uo为微网实际电压。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1、图2所示，一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，并网逆变器首先采集并网点的电压，及微网系统的电压；之后，根据开关K的状态，决定是否需要进行电压控制；当K打开时，无功功率指令保持为0，即不进行电压控制，当开关K闭合式，无功功率指令由计算得出，即进行电压控制；采集到的微网电压与设定的电压做差，得到电压偏差量e，送入PI调节器，经过PI调节，得到无功功率的指令Iq，控制并网逆变器输出相应的无功功率，直到电压与给定值相同，偏差为0，PI调节器输出保持不变，整个调节过程结束。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，其特征在于：利用其他分布式电源的剩余容量输出一定无功功率，改变微网无功平衡，使微网内部电压稳定在新的工作点。
2.根据权利要求1所述的一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，其特征在于：当需要调节微网内部电压时，可根据电压指令，与实际采集到的微网内部电压进行比较，产生电压差值经过一定的计算，控制并网变流器的无功功率输出，使得微网内部电压发生改变。
3.根据权利要求2所述的一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，其特征在于：产生电压差值后将电压差值送入PI调节器，经过PI调节得到一无功功率的指令，再根据该指令调节分布式电源变流器输出的无功功率，使得微网中无功平衡发生改变，电压工作点便会在电压-无功下垂曲线上发生移动，从而微网内部电压发生改变，当微网内部电压等于指令电压时，PI调节器输出趋于稳定，微网电压便稳定在该工作点之上。
4.根据权利要求1所述的一种微网在离网状况下的快速电压调节方法，其特征在于：所述微网中其他分布式电源输出的无功功率为0。
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