CN111864788A - 一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统，通过分布式信息处理器，采集变量信息，并与最近的相邻节点进行数据交互和迭代计算，得到平均电压偏差量和平均频率偏差量；通过二次协调控制器，得到电压调节量和频率调节量；一次稳定控制器通过下垂控制，调节孤岛微电网电压和频率至稳定运行。本方案中的分布式信息处理模块将变量信息只需与最近的相邻节点进行信息交互，因此对于源网荷系统变量信息处理的复杂度大大降低，减轻了运算负担；将本地节点和邻居节点变量信息进行数据交互，迭代后直接得到平均电压偏差和平均频率偏差，无需采集系统的阻抗参数和恒功率负荷的信息来计算电压和频率调节量，具有采集信息较少，计算过程简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及孤立微电网控制与优化技术领域，具体涉及一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统。
背景技术
孤岛微电网中的分布式电源大多通过并网逆变器接入，并网逆变器作为分布式电源的接口，其控制方法决定了系统的电能质量。传统下垂控制方法，虽然能够使得分布式电源间自动分配功率，为系统提供电压、频率支撑，但是其响应速度快，几乎没有转动惯量，因此不能像传统同步发电机一样抑制频率的快速波动，这不利于系统的稳定运行。虚拟同步发电机控制技术借鉴传统的同步发电机特性，在逆变器控制中增加模拟惯性环节和阻尼环节，实现分布式电源输出特性的有效改善。随着电动汽车的越来越多，如何利用可控负荷参与系统的协调控制，实现源、网、荷系统的自治运行也是亟待研究的问题。
但是虚拟同步机技术类似于电力系统的一次调频调压方法，系统的频率和电压与额定运行点间不可避免的存在较大偏差，因此需增加二次调频调压环节来提高电能质量。传统的二次调节方法主要是集中式方法和分散式方法，集中式方法采用集中控制器采集全网络的信息，进行加工处理，再下发调节指令。该方法虽实现简单，但是通信网络负担重，且过于依赖集中控制器，可靠性低。分散式方法利用本地信息调节，由于不需通信网络，成本较低，但由于本地信息的局域性，不能实现精确的调节。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的获取本地局域内信息对通信网络负担重，无法可靠对孤岛微电网的电压频率进行调节的问题，本发明提供了一种孤岛微电网电压频率调节方法及系统。
本发明提供的技术方案是：
一种孤岛微电网电压频率调节方法，包括：
利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
优选的，所述与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量，包括：
每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。
优选的，所述电压偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
所述频率偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。
优选的，所述根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量，包括：
各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。
优选的，所述平均电压调节量，通过下式计算：
其中，δUi本地节点电压偏差量，δUj为邻居节点电压偏差量，K为迭代次数；
所述当前节点的系统平均频率调节量，通过下式计算：
其中，δωi为本地节点频率偏差量，δωj为邻居节点频率偏差量，K为迭代次数。
优选的，所述根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行，包括：
各采样节点的一次稳定控制器根据所述频率调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的转子角频率；
各采样节点的一次稳定控制器根据所述电压调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的虚拟内电势；
根据所述转子角频率和虚拟内电势，所述一次稳定控制器通过调节各采样节点的虚拟同步机的模拟惯性和阻尼，将孤岛微电网的电压和频率调整至平稳运行。
优选的，所述转子角频率，通过下式计算：
其中，J为虚拟同步发电机的虚拟转动惯量，θ为虚拟同步发电机的转子角度，ω为虚拟同步发电机的转子角频率，ωn为额定角频率，D为阻尼系数，Pm为虚拟同步机输入机械功率，Pe为虚拟同步机的输出电功率；
所述Pm由下式计算：
Pm＝Pset+kp(ωn-ω)
其中，Pset为设定的有功功率，kp为有功-频率下垂系数。
优选的，所述虚拟内电势，通过下式计算：
其中，Un为额定电压，U为端口输出电压，E*为虚拟内电势，Qm为虚拟同步机输出无功功率参考值，Qe为虚拟同步机实际输出无功功率值；
所述Qm由下式计算：
Qm＝kv(Un-U)+Qset
其中，Qset为无功设定值，kv为无功-电压下垂系数。
一种孤岛微电网电压频率调节系统，所述系统，包括：
偏差量计算模块：利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
调节量计算模块：根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
调控模块：根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
优选的，所述偏差量计算模块，包括：
存储子模块：每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
迭代子模块：将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。
优选的，所述迭代子模块，包括：电压迭代单元和频率迭代单元；
所述电压迭代单元，包括：
电压迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
频率迭代单元，包括：
频率迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。
优选的，所述调节量计算模块，包括：
电压调节量计算子模块：各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
频率调节量计算子模块：每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的技术方案，包括：利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。本方案中的分布式信息处理模块将采样节点的变量信息只需与最近的相邻节点进行信息交互，因此对于源网荷系统变量信息处理的复杂度大大降低，减轻了运算负担。
此外，本方案中将本地节点和邻居节点变量信息进行数据交互，迭代直接得到系统的平均电压偏差和平均频率偏差，无需采集系统的阻抗参数和恒功率负荷的信息来计算电压和频率调节量，具有采集信息较少，计算过程简单的优点。
附图说明
图1为本发明的一种孤岛微电网电压频率调节方法流程图；
图2为本发明的孤立微电网控制架构图；
图3为本发明的分布式信息处理模块处理流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
实施例1：
本实施例提供了一种孤岛微电网电压频率调节方法，方法流程图如图1所示。
通过一次稳定控制、二次协调控制和分布式信息处理器实现系统自动的电压、频率优化调节。
如图2所示，孤立微电网控制架构，由三部分构成：一次稳定控制器，二次协调控制器和分布式信息处理器。一次控制中，分布式电源的并网逆变器采用虚拟同步发电机技术，可控负荷采用虚拟电动机技术。二次控制包括电压控制和频率控制两部分，利用分布式信息处理器得到的系统电压偏差量δUave和系统频率偏差量δωave进行控制，产生的系统平均电压调节量ΔE和系统平均频率调节量Δω用于优化一次控制的输出电频率，从而实现对系统电压、频率的优化。
S1、利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量。
(1)、首先采集本地变量信息xi，储存xi[0]，如图3所示。本专利策略中采集电压偏差量δUi＝Un-Ui，频率偏差量δωi＝ωn-ωi，分别进行存储即δUi[0]＝δUi、δωi[0]＝δωi。
(2)、将本地信息发送给邻近节点，然后接收邻近节点的xj[k＝0]，按下式进行一致性运算。更新k＝k+1。
式中：n为节点数，k为迭代次数，δUj为采样节点j的电压偏差量，δωj为采样节点j的频率偏差量，dij为邻居状态变量j对于节点i的作用因子，是矩阵D中元素，其取值与网络的拓扑结构有关，若节点i和节点j间无信息交互，则dij＝0。
当所有节点的状态变量迭代趋近一致时，所有节点共同收敛，认为达到一致收敛。一致性收敛速度与通信网络拓扑结构有关，在相同的电路拓扑下，构造不同的节点间的通信链路结构，一致性收敛的速度会有差异。若通信网络图是强连通图并且是平衡图或矩阵D构造为双随机矩阵时，则各节点的一致性迭代均收敛于网络中各节点初始状态变量的平均值，如下式所示，即：
其中，xj为第j个节点的初始状态变量。
(3)、判断一致性迭代是否收敛，若未收敛，重复(2)，一致性收敛后，得到收敛结果xi[K]，理论上每个节点的收敛结果在误差范围内相等。本策略中即系统平均电压偏差δUavei、系统平均频率偏差δωavei，将其输出给二次协调控制器。本地收敛迭代过程结束，重置k＝0，再次采集本地信息，重复以上步骤。
S2、根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量。
基于分布式信息处理器得到的系统平均电压偏差δUavei、系统平均频率偏差δωavei，进行二次协调控制，产生电压调节量ΔEi、频率调节量Δfi，ΔEi和Δfi用于优化一次控制器的输出电压和频率，最终实现系统电压和频率的调节。
电压控制，包括：
基于系统平均电压偏差信息δUavei，利用PI调节得到系统平均电压调节量，如下式所示。各节点协同进行输出电压调节，直至δUavei＝0，调节完成，实现系统平均电压稳定在额定值。
式中，ΔEi为第i个采样节点的电压调节量，δUavei为第i个采样节点的电压平均偏差量，kp,u和kI,u为电压控制中PI控制器的比例、积分参数。
频率控制，包括：
利用系统平均频率偏差δωavei进行PI调节，从而得到系统平均频率调节量如下式所示。
式中，Δωi为第i个采样节点的频率调节量，δωavei为第i个采样节点的频率平均偏差量，kp,ω和kI,ω为频率控制中PI控制器的比例、积分参数。
S3、根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
一次稳定控制器采用虚拟同步机控制技术，在控制环节中增加模拟惯性环节和阻尼环节，通过电源和可控负荷的共同作用，实现源网荷系统的稳定运行。
虚拟同步机技术包括分布式电源的虚拟同步发电机技术和可控负荷的虚拟同步电动机技术两部分。
虚拟同步发电机的有功控制方程如下：
J为虚拟同步发电机的虚拟转动惯量，θ为虚拟同步发电机的转子角度，ω为虚拟同步发电机的转子角频率，ωn为额定角频率，D为阻尼系数，Pm、Pe分别为虚拟同步发电机的输入机械功率及输出电功率。Pm可由下式得到：
Pm＝Pset+kp(ωn-ω)
式中，Pset为设定有功功率，kp为有功-频率下垂系数。
虚拟同步发电机的无功控制方程如下：
Qm由下式得到：
Qm＝kv(Un-U)+Qset
式中，ΔE为电压调节量，Qset为无功设定值，Un为额定电压，U为端口输出电压，E*为虚拟内电势，Qm、Qe为虚拟同步发电机输出无功功率参考值、实际输出无功功率值，kv为无功-电压下垂系数。
由于同步发电机和电动机间可做可逆运行，因此虚拟同步电动机的控制方程如下：
实施例2：
本实施例提供了一种孤岛微电网电压频率调节系统，系统包括：
偏差量计算模块：利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
调节量计算模块：根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
调控模块：根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
所述偏差量计算模块，包括：
存储子模块：每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
迭代子模块：将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。
所述迭代子模块，包括：
电压迭代单元和频率迭代单元；
所述电压迭代单元，包括：
电压迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
频率迭代单元，包括：
频率迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。
所述调节量计算模块，包括：
电压调节量计算子模块：各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
频率调节量计算子模块：每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。
所述电压调节量计算子模块中通过下式计算系统平均电压调节量：
其中，δUi本地节点电压偏差量，δUj为邻居节点电压偏差量，K为迭代次数；
所述频率调节量计算子模块中通过下式计算系统平均频率调节量：
其中，δωi为本地节点频率偏差量，δωj为邻居节点频率偏差量，K为迭代次数。
所述调控模块，包括：
转子角频率计算子模块：各采样节点的一次稳定控制器根据所述频率调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的转子角频率；
虚拟内电势计算子模块：各采样节点的一次稳定控制器根据所述电压调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的虚拟内电势；
调控子摸快：根据所述转子角频率和虚拟内电势，所述一次稳定控制器通过调节各采样节点的虚拟同步机的模拟惯性和阻尼，将孤岛微电网的电压和频率调整至平稳运行。
所述转子角频率计算子模块中通过下式计算转子角频率：
其中，J为虚拟同步发电机的虚拟转动惯量，θ为虚拟同步发电机的转子角度，ω为虚拟同步发电机的转子角频率，ωn为额定角频率，D为阻尼系数，Pm为虚拟同步机输入机械功率，Pe为虚拟同步机的输出电功率；
所述Pm由下式计算：
Pm＝Pset+kp(ωn-ω)
其中，Pset为设定的有功功率，kp为有功-频率下垂系数。
所述虚拟内电势计算子模块中通过下式计算虚拟内电势：
其中，Un为额定电压，U为端口输出电压，E*为虚拟内电势，Qm为虚拟同步机输出无功功率参考值，Qe为虚拟同步机实际输出无功功率值；
所述Qm由下式计算：
Qm＝kv(Un-U)+Qset
其中，Qset为无功设定值，kv为无功-电压下垂系数。
显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
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、系统、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(系统)、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。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种孤岛微电网电压频率调节方法，其特征在于，包括：
利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量，包括：
每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
所述频率偏差量的迭代计算过程为：
各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量，包括：
各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述平均电压调节量，通过下式计算：
其中，δUi本地节点电压偏差量，δUj为邻居节点电压偏差量，K为迭代次数；
所述当前节点的系统平均频率调节量，通过下式计算：
其中，δωi为本地节点频率偏差量，δωj为邻居节点频率偏差量，K为迭代次数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行，包括：
各采样节点的一次稳定控制器根据所述频率调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的转子角频率；
各采样节点的一次稳定控制器根据所述电压调节量，通过下垂控制调节，得到当前采样节点内虚拟同步机的虚拟内电势；
根据所述转子角频率和虚拟内电势，所述一次稳定控制器通过调节各采样节点的虚拟同步机的模拟惯性和阻尼，将孤岛微电网的电压和频率调整至平稳运行。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转子角频率，通过下式计算：
其中，J为虚拟同步发电机的虚拟转动惯量，θ为虚拟同步发电机的转子角度，ω为虚拟同步发电机的转子角频率，ωn为额定角频率，D为阻尼系数，Pm为虚拟同步机输入机械功率，Pe为虚拟同步机的输出电功率；
所述Pm由下式计算：
Pm＝Pset+kp(ωn-ω)
其中，Pset为设定的有功功率，kp为有功-频率下垂系数。
8.如权利要求6所述的方法，所述虚拟内电势，通过下式计算：
其中，Un为额定电压，U为端口输出电压，E*为虚拟内电势，Qm为虚拟同步机输出无功功率参考值，Qe为虚拟同步机实际输出无功功率值；
所述Qm由下式计算：
Qm＝kv(Un-U)+Qset
其中，Qset为无功设定值，kv为无功-电压下垂系数。
9.一种孤岛微电网电压频率调节系统，其特征在于，所述系统，包括：
偏差量计算模块：利用安装于源网荷系统采样节点的分布式信息处理器，获取当前采样节点的变量信息，并与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，得到系统的平均电压偏差量和平均频率偏差量；
调节量计算模块：根据所述平均电压偏差量和平均频率偏差量，二次协调控制器通过二次协调控制，得到当前采样节点的电压调节量和频率调节量；
调控模块：根据所述电压调节量和频率调节量，一次稳定控制器通过下垂控制，调节所述孤岛微电网电压和频率至稳定运行。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述偏差量计算模块，包括：
存储子模块：每个分布式信息处理模块采集所在采样节点的电压偏差量和频率偏差量，分别进行存储；
迭代子模块：将当前采样节点的电压偏差量和频率偏差量，与最近的相邻采样节点进行数据交互和迭代计算，当迭代结果一致性收敛时，得到系统的平均电压偏差量和平频率偏差量。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述迭代子模块，包括：电压迭代单元和频率迭代单元；
所述电压迭代单元，包括：
电压迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述电压偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛；
频率迭代单元，包括：
频率迭代子单元：各所述分布式信息处理模块根据当前采样节点和相邻采样节点的所述频率偏差量进行迭代运算；
一致性判断子单元：判断所有迭代运算结果是否一致性收敛，若一致性收敛，将最后一次迭代运算结果作为平均电压偏差量；否则，继续迭代运算至一致性收敛。
12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述调节量计算模块，包括：
电压调节量计算子模块：各采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均电压偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均电压调节量；
频率调节量计算子模块：每个采样节点的二次协调控制模块根据所述系统平均频率偏差，通过比例积分调节运算，得到系统平均频率调节量。
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2019
- 2019-04-30 CN CN201910361463.3A patent/CN111864788A/zh active Pending
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