CN112952916B

CN112952916B - 混合微电网中并网变流器的功率分配方法

Info

Publication number: CN112952916B
Application number: CN202110249001.XA
Authority: CN
Inventors: 邓文扬; 戴宁怡
Original assignee: Um Zhuhai Research Institute; University of Macau
Current assignee: Um Zhuhai Research Institute; University of Macau
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2041-03-08
Also published as: CN112952916A

Abstract

一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，能够在保证功率调节能力的同时减少微电网的运行损耗。其中，混合微电网包括供电设备、用电设备以及变流设备，变流设备的输入侧通过直流母线与供电设备连接，变流设备的输出侧通过公共连接点母线与用电设备连接，变流设备包括并联的容性耦合变流器和感性耦合变流器。该方法包括：获取变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率，并结合目标有功功率和目标无功功率进行功率分配计算，获得感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例。之后，按照有功功率分配比例和无功功率分配比例分别控制感性耦合变流器和容性耦合变流器的输出功率。

Description

混合微电网中并网变流器的功率分配方法

技术领域

本申请涉及电网技术领域，特别涉及一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法。

背景技术

分布式发电具有污染少、能源效率高、能量传输灵活以及输电线路损耗小等独特优势，已成为当今电力系统的发展趋势。其中，微电网作为分布式发电的有效载体，是一种极具前途的分布式发电方式。对于微电网来说，保证公共连接点(point of commoncoupling，PCC)电压的稳定十分重要，这要求作为分布式发电核心单元的变流器具有宽幅无功补偿能力，以应对负荷功率需求的波动。

在传统的微电网中，变流器的交流输出侧通过感性结构与PCC母线耦合，这种结构的变流器被称为感性耦合变流器(inductive-coupling inverter,ICI)。ICI的无功补偿能力主要和直流电压与并网点电压之间的比例相关，比例越大，则ICI的无功补偿范围越广。但是，实践中发现，高直流电压会造成高转换损耗，从而影响到微电网的运行安全性。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，能够在保证功率调节能力的同时减少微电网的运行损耗。

根据本申请的第一方面实施例的一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，所述混合微电网包括电源设备、用电设备以及变流设备，所述变流设备的输入侧通过直流母线与所述电源设备连接，所述变流设备的输出侧通过公共连接点母线与所述用电设备连接，所述变流设备包括并联的容性耦合变流器和感性耦合变流器；所述方法包括：

获取所述变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率；结合所述目标有功功率和所述目标无功功率进行功率分配计算，获得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例；按照所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例分别控制所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的输出功率。

根据本申请实施例的一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，至少具有如下有益效果：

在本申请实施例中，混合微电网的变流设备包括并联的感性耦合变流器和感性耦合变流器，根据变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率，能够快速为感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率输出分配合适的有功及无功功率分配比例，使得功率分配比例既与变电设备注入公共连接点的有功及无功功率相匹配，又能够结合感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率调节优势实现更加灵活与宽幅的无功功率调节范围。此外，求得的功率分配比例还能够满足混合微电网以优化的变流器容量运行，降低了运行损耗，进而提高了混合微电网的使用寿命。

根据本申请的一些实施例，所述按照所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例分别控制所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的输出功率，包括：

根据所述有功功率分配比例对所述目标有功功率进行功率分配，获得所述感性耦合变流器发出的第一有功功率以及所述容性耦合变流器发出的第二有功功率；

根据所述无功功率分配比例对所述目标无功功率进行功率分配，获得所述感性耦合变流器发出的第一无功功率以及所述容性耦合变流器发出的第二无功功率；

控制所述感性耦合变流器输出所述第一有功功率和所述第一无功功率，以及控制所述容性耦合变流器输出所述第二有功功率和所述第二无功功率。

根据本申请的一些实施例，所述结合所述目标有功功率和所述目标无功功率进行功率分配计算，获得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例，包括：

结合所述目标有功功率和所述公共连接点母线的额定电压，求得参考电流有功分量，以及结合所述目标无功功率和所述额定电压，求得参考电流无功分量；

根据所述参考电流有功分量和所述参考电流无功分量计算所述感性耦合变流器的最小输出电流，并获得所述最小输出电流对应的输出电流有功分量和输出电流无功分量；

结合所述输出电流有功分量以及所述公共连接点母线的额定电压，求得所述感性耦合变流器的有功容量，再结合所述有功容量和所述目标有功功率，求得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例；

结合所述输出电流无功分量以及所述公共连接点母线的额定电压，求得所述感性耦合变流器的无功容量，再结合所述无功容量和所述目标无功功率，求得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的无功功率分配比例。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述参考电流有功分量和所述参考电流无功分量计算所述感性耦合变流器的最小输出电流，并获得所述最小输出电流的输出电流有功分量和输出电流无功分量，包括：

根据所述参考电流有功分量和所述参考电流无功分量，确定参考电流坐标；根据所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线，所述容性耦合变流器的基准功率是根据所述额定电压和所述容性耦合变流器的耦合等效阻抗所确定的功率值；根据所述参考电流坐标，从所述功率圆曲线中确定出目标电流坐标，使得连接所述参考电流坐标与所述目标电流坐标的矢量长度最小；根据所述目标电流坐标，确定所述感性耦合变流器的最小输出电流所对应的输出电流有功分量和输出电流无功分量。

根据本申请的一些实施例，所述根据所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线，包括：

结合所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，求得所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线半径；根据所述容性耦合变流器的基准功率与所述额定电压之间的目标比值，确定圆心坐标，所述圆心坐标对应的电流无功分量与所述目标比值相等；以所述圆心坐标为圆心，并以所述功率圆曲线半径为圆半径，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线。

根据本申请的一些实施例，所述目标有功功率、所述目标无功功率、所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例满足：

其中，n为所述无功功率分配比例，r_q为所述目标无功功率与所述容性耦合变流器的基准功率之比，λ为所述感性耦合变流器与所述容性耦合变流器之间的基准功率比例，所述容性耦合变流器的基准功率是根据所述公共连接点母线的额定电压和所述容性耦合变流器的耦合等效阻抗所确定的功率值，m为所述有功功率分配比例，r_p为所述目标有功功率与所述容性耦合变流器的基准功率之比，V_DC-L为所述感性耦合变流器的直流电压，V_DC-C为所述容性耦合变流器的直流电压，V_pcc为所述公共连接点母线的额定电压。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例中一种混合微电网的系统示意图；

图2为本申请实施例公开的一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法的实施例示意图；

图3为本申请实施例公开的另一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法的实施例示意图；

图4为本申请实施例中计算感性耦合变流器的最小输出电流的实施例示意图；

图5为本申请实施例中从功率圆曲线中确定目标电流坐标的实施例示意图。

附图标记：

供电设备100、变流设备110、感性耦合变流器111、容性耦合变流器112、用电设备120、直流母线130、公共连接点母线140。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请实施例公开一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，能够在保证功率调节能力的同时减少微电网的运行损耗。以下结合附图进行详细描述。

为了更好的理解本申请实施例公开的混合微电网中并网变流器的功率分配方法，以下先对本申请实施例所应用的混合微电网进行描述。

请参阅图1，图1为本申请实施例中一种混合微电网的系统示意图。如图1所示，混合微电网包括供电设备100、变流设备110和用电设备120。变流设备110的输入侧通过直流母线130与供电设备100连接，变流设备110的输出侧通过公共连接点母线140与用电设备120连接，且变流设备110可以包括并联的感性耦合变流器111和容性耦合变流器112。

在本申请实施例中，供电设备100可以包括光伏(photo voltaic，PV)、风力发电设备、储能电池以及其他分布式电源设备等，且供电设备100的数目可以是至少一个，对其类型和数目均不做具体限定。变流设备110为用于改变供电设备100输出电流的电压、频率和相数等特性的电器设备。用电设备120可以包括外部用电系统的至少一个设备，比如某一建筑用电系统中的多个通风扇、空调和照明灯具等。在混合微电网中，供电设备100提供电能，再经变流设备110进行电能转换，从而将转换后的电能供应到用电设备120，实现小型发配电系统。

在本申请实施例中，容性耦合变流器112的输出侧通过容性结构(比如电容器)与公共连接点母线140耦合，具有全面的无功调节能力，且相对于感性耦合变流器111降低了对直流电压幅值的要求。感性耦合变流器111和容性耦合变流器112可以是用于将直流电源转换为交流电源的逆变器，故公共连接点母线140可以是交流母线。可选的，公共连接点母线140还可以与外部电网连接，以利用外部电网提供的交流电。

在一些实现方式中，变流设备100还可以包括直流变换器。直流变换器与直流母线130连接，可以对直流母线130输出的直流电进行变换，分别获得可提供高电压的高电压直流母线和可提供低电压的低电压直流母线。其中，感性耦合变流器111的输入侧可以与高电压直流母线连接，容性耦合变流器112的输入侧可以与低电压直流母线连接，以适用于感性耦合变流器111和容性耦合变流器112的不同需求。

应当理解的是，上述混合微电网适用于本申请实施例公开的混合微电网中并网变流器的功率分配方法。下面对本申请实施例所公开的混合微电网中并网变流器的功率分配方法进行详细描述。

请参阅图2，图2为本申请实施例公开的一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法的实施例示意图。

200、获取变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率。

在本申请实施例中，有功功率是将电能转化为其他形式能量(比如机械能、光能或者热能等)的电功率，用于供给用电设备的运行。无功功率用于建立及维护磁场消耗的能量，以保证用电设备在额定电压下的工作需求。因此，根据用电设备的用电需求，可以确定不同场景下变流设备需要向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率。

在一些实现方式中，如果已知变流设备提供的基准功率，还可以根据目标有功功率P_out和目标无功功率Q_out确定为变流设备设定的有功功率参考系数r_p以及无功功率参考系数r_q，用以表示相应的功率分布情况。示例性的，如果变流设备提供的基准功率为容性耦合变流器的基准功率S_base，则目标有功功率满足P_out＝r_p*S_base，目标无功功率满足Q_out＝r_q*S_base。

210、结合目标有功功率和目标无功功率进行功率分配计算，获得感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例。

在本申请实施例中，根据感性耦合变流器和容性耦合变流器满足优化总容量的条件下，有功功率和无功功率分别与有功功率分配比例和无功功率分配比例之间的运算关系，可以确定功率分配算法。实际应用中，将目标有功功率和目标无功功率直接代入功率分配算法，即可求解出相应的有功功率分配比例和无功功率分配比例，实现快速准确的功率分配运算。

在一些实现方式中，感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量还可以满足最优化条件。更具体的，最优化条件可以指感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量最小。

220、按照有功功率分配比例和无功功率分配比例分别控制感性耦合变流器和容性耦合变流器的输出功率。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤220具体可以为：根据有功功率分配比例m对目标有功功率P_out进行功率分配，获得感性耦合变流器发出的第一有功功率P_L以及容性耦合变流器发出的第二有功功率P_C。根据无功功率分配比例n对目标无功功率Q_out进行功率分配，获得感性耦合变流器发出的第一无功功率Q_L以及容性耦合变流器发出的第二无功功率Q_C。之后，控制感性耦合变流器输出第一有功功率P_L和第一无功功率Q_L，以及控制容性耦合变流器输出第二有功功率P_C和第二无功功率Q_C。

进一步的，在一种实现方式中，根据有功功率分配比例m对目标有功功率P_out进行功率分配具体可以为：

第一有功功率P_L＝m·P_out，第二有功功率P_C＝(1-m)·P_out。示例性的，当

时，

相应的，根据无功功率分配比例n对目标无功功率Q_out进行功率分配具体可以为：

第一无功功率Q_L＝n·Q_out，第二无功功率Q_C＝(1-n)·Q_out。示例性的，当

时，

在另一种实现方式中，也可以满足：第一有功功率P_L＝(1-m)·P_out，第二有功功率P_C＝m·P_out，第一无功功率Q_L＝(1-n)·Q_out，第二无功功率Q_C＝n·Q_out，不做具体限定。

可见，结合有功功率分配比例和无功功率分配比例，能够对感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率实现灵活调节以及合理分配。

可见，实施上述方法实施例，能够快速为感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率输出分配合适的有功及无功功率分配比例，使得功率分配比例既与变电设备注入公共连接点的有功及无功功率相匹配，又能够结合感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率调节优势实现更加灵活与宽幅的无功功率调节范围。此外，求得的功率分配比例还能够满足混合微电网以优化的变流器容量运行，降低了运行损耗，进而提高了混合微电网的使用寿命。

请参阅图3，图3为本申请实施例公开的另一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法的实施例示意图。其中，图3所示的实施例是对图2所示实施例的进一步优化。

300、获取变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率。

310、结合目标有功功率和公共连接点母线的额定电压，求得参考电流有功分量，以及结合目标无功功率和额定电压，求得参考电流无功分量。

在本申请实施例中，容性耦合变流器的基准功率

V_pcc为公共连接点母线的额定电压，Z_C为容性耦合变流器的耦合等效阻抗。

在一些实现方式中，步骤310的具体运算公式为：

参考电流有功分量

参考电流无功分量

320、根据参考电流有功分量和参考电流无功分量计算感性耦合变流器的最小输出电流，并获得最小输出电流对应的输出电流有功分量和输出电流无功分量；执行步骤330和步骤340。

在本申请实施例中，感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量S＝S_L+S_C＝V_L*i_L+V_C*|i_C|，S_L为感性耦合变流器的变流器容量，S_C为容性耦合变流器的变流器容量，V_L和i_L分别为感性耦合变流器的输出电压和输出电流，V_C和i_C分别为容性耦合变流器的输出电压和输出电流。当感性耦合变流器的输入侧与高电压直流母线连接时，感性耦合变流器输入侧的直流电压较高，为优化感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量，功率分配算法可以先求解感性耦合变流器的最小输出电流，再求得感性耦合变流器满足最小输出电流时对应的有功功率分配比例和无功功率分配比例。

此外，在本申请实施例中，感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量S还满足：S＜S_e，S_e为并联ICI微电网采用平均功率分配算法时的总容量。而在平均功率分配算法中：

S_e＝2*S_L-e＝V_L*i_L-e，

其中，i_L-e为并联ICI微电网采用平均功率分配算法时的输出电流。可见，本申请实施例可以保证混合微电网的变流器总容量小于并联ICI微电网的变流器总容量。

330、结合输出电流有功分量以及公共连接点母线的额定电压，求得感性耦合变流器的有功容量，再结合有功容量和目标有功功率，求得感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例。

在一些实现方式中，步骤330的运算公式具体可以为：

感性耦合变流器的有功容量S_p-L＝i_p-L*V_pcc，

有功功率分配比例

其中，i_p-L为输出电流有功分量。

340、结合输出电流无功分量以及公共连接点母线的额定电压，求得感性耦合变流器的无功容量，再结合无功容量和目标无功功率，求得感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量优化时的无功功率分配比例。

在一些实现方式中，步骤340运算公式具体可以为：

感性耦合变流器的无功容量S_q-L＝i_q-L*V_pcc，

无功功率分配比例

其中，i_q-L为输出电流无功分量。

350、按照有功功率分配比例和无功功率分配比例分别控制感性耦合变流器和容性耦合变流器的输出功率。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，目标有功功率P_out、目标无功功率Q_out、有功功率分配比例m和无功功率分配比例n还可以满足：

其中，V_DC-L为感性耦合变流器的直流电压，V_DC-C为容性耦合变流器的直流电压。可见，基于此，有功功率分配比例m和无功功率比例n能够符合变流设备输入侧的直流电压限制条件，保证运算的准确合理性。

进一步的，在一种实现方式中，当有功功率参考系数r_p和无功功率参考系数r_q满足：

可以直接确定有功功率分配比例m和无功功率分配比例n均为零。

此外，在本申请实施例中，步骤300和步骤350可以参照上述图2所示的实施例中对步骤200和220的描述，在此不再赘述。

可见，实施上述方法实施例，能够快速为感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率输出分配合适的有功及无功功率分配比例，使得功率分配比例既与变电设备注入公共连接点的有功及无功功率相匹配，又能够结合感性耦合变流器和容性耦合变流器的功率调节优势实现更加灵活与宽幅的无功功率调节范围。此外，求得的功率分配比例还能够满足混合微电网以有优化的变流器容量运行，降低了运行损耗，进而提高了混合微电网的使用寿命。

请参阅图4，图4为本申请实施例中计算感性耦合变流器的最小输出电流的实施例示意图。

在本申请实施例中，对步骤320进一步细化，具体为：

321、根据参考电流有功分量和参考电流无功分量，确定参考电流坐标。

在本申请实施例中，以电流有功分量i_p为纵轴，以电流无功分量i_q为横轴，并以(i_q＝0，i_p＝0)为坐标原点，可以构建电流坐标系。在电流坐标系下，参考电流坐标可以为(i_q-ref，i_p-ref)。

322、根据容性耦合变流器的基准功率、容性耦合变流器的输出电压以及额定电压，确定容性耦合变流器对应的功率圆曲线。

在一种实现方式中，步骤322具体可以为：

结合容性耦合变流器的基准功率S_base、容性耦合变流器的输出电压V_C以及额定电压V_pcc，求得容性耦合变流器对应的功率圆曲线半径r_c。具体的，求解功率圆曲线半径r_c可以为

之后，根据容性耦合变流器的基准功率S_base与额定电压V_pcc之间的目标比值i_qC，确定圆心坐标，圆心坐标对应的电流无功分量与目标比值i_qC相等。此时，目标比值i_qC可以表示容性耦合变流器的无功补偿量与容性耦合变流器的基准功率相等时对应的电流无功分量，即

可选的，圆心坐标可以取(i_qC，0)。

最后，以圆心坐标为圆心，并以功率圆曲线半径r_c为圆半径，确定容性耦合变流器对应的功率圆曲线。

基于上述功率圆曲线，当容性耦合变流器的无功补偿量与基准功率相等时，容性耦合变流器可以输出最大电流有功分量。并且，针对功率圆曲线上任一电流坐标，便于快速确定容性耦合变流器输出电流的有功分量和无功分量。

在其他实现方式中，类似的，也可以构建感性耦合变流器对应的功率圆曲线，再从感性耦合变流器对应的功率圆曲线中确定一电流坐标，使得连接参考电流坐标与该电流坐标的矢量长度最小，进而确定感性耦合变流器的最小输出电流。

323、根据参考电流坐标，从功率圆曲线中确定出目标电流坐标，使得连接参考电流坐标与目标电流坐标的矢量长度最小。

在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，可以将目标电流坐标与圆心坐标之间的连线与功率圆曲线的交点作为目标电流坐标(i_q-c，i_p-c)，此时连接参考电流坐标与目标电流坐标的矢量长度最小。

请参阅图5，图5为本申请实施例中从功率圆曲线中确定目标电流坐标的实施例示意图。如图5所示，a1点为功率圆曲线的圆心坐标(i_qC，0)，a2点为目标电流坐标(i_q-c，i_p-c)，a3点为参考电流坐标(i_q-ref，i_p-ref)，具体的：

如果无功功率参考系数r_q＜1，则参考电流无功分量i_q-ref＜i_qC，此时，

其中，i_q-c为目标电流坐标的电流无功分量，i_p-c为目标电流坐标的电流有功分量，

β为目标电流坐标与圆心坐标之间的连线相对于电流坐标系横轴的角度。

如果无功功率参考系数r_q>1，则参考电流无功分量i_q-ref>i_qC，此时,

如果无功功率参考系数r_q＝1，β＝90°，则参考电流无功分量i_q-ref＝i_qC，此时i_q-c＝i_qC，

324、根据目标电流坐标，确定感性耦合变流器的最小输出电流所对应的输出电流有功分量和输出电流无功分量。

在本申请实施例中，输出电流有功分量i_p-L可以是参考电流坐标与目标电流坐标的有功分量之差，输出电流无功分量i_q-L可以是参考电流坐标与目标电流坐标的无功分量之差，即i_q-L＝i_q-ref-i_q-c，i_p-L＝i_p-ref-i_p-c。

可见，本申请实施例的功率分配算法能够涵盖多种不同的功率分布情况，适应性地调整有功功率分配比例和无功功率分配比例，使得感性耦合变流器与容性耦合变流器始终满足对无功功率调节能力以及减小变流器总容量的需求。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存储器(random access memory，RAM)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read only memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法，其特征在于，所述混合微电网包括供电设备、用电设备以及变流设备，所述变流设备的输入侧通过直流母线与所述供电设备连接，所述变流设备的输出侧通过公共连接点母线与所述用电设备连接，所述变流设备包括并联的容性耦合变流器和感性耦合变流器；所述方法包括：

获取所述变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率；

结合所述目标有功功率和所述目标无功功率进行功率分配计算，获得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例；

按照所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例分别控制所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的输出功率；

所述目标有功功率、所述目标无功功率、所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例满足：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述有功功率分配比例和所述无功功率分配比例分别控制所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的输出功率，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合所述目标有功功率和所述目标无功功率进行功率分配计算，获得所述感性耦合变流器和所述容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考电流有功分量和所述参考电流无功分量计算所述感性耦合变流器的最小输出电流，并获得所述最小输出电流的输出电流有功分量和输出电流无功分量，包括：

根据所述参考电流有功分量和所述参考电流无功分量，确定参考电流坐标；

根据所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线，所述容性耦合变流器的基准功率是根据所述额定电压和所述容性耦合变流器的耦合等效阻抗所确定的功率值；

根据所述参考电流坐标，从所述功率圆曲线中确定出目标电流坐标，使得连接所述参考电流坐标与所述目标电流坐标的矢量长度最小；

根据所述目标电流坐标，确定所述感性耦合变流器的最小输出电流所对应的输出电流有功分量和输出电流无功分量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线，包括：

结合所述容性耦合变流器的基准功率、所述容性耦合变流器的输出电压以及所述额定电压，求得所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线半径；

根据所述容性耦合变流器的基准功率与所述额定电压之间的目标比值，确定圆心坐标，所述圆心坐标对应的电流无功分量与所述目标比值相等；

以所述圆心坐标为圆心，并以所述功率圆曲线半径为圆半径，确定所述容性耦合变流器对应的功率圆曲线。