CN115149575B - 一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，本发明根据微电网和电网之间的幅值差、相位差和频率差，计算柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式和系统模型中电流的最优表达式，根据实际系统中检测所得幅值差、相位差和频率差与系统模型中的幅值差、相位差和频率差，修正系统模型中的下垂系数，达到所需结果后，切换为通过并网开关联网，完成预同步过程。本发明的方法基于微网的系统模型，实现了对该模型的实时修正和预同步过程输出功率轨线的最优控制，达到了预同步控制的全局最优目标，系统惯量大小对于该方法的动态性能和计算复杂度没有影响，具有很好的工程应用价值，解决了自治微电网与大电网连接前的预同步问题。

Description

一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法

技术领域

本发明属于交流微电网控制领域，具体涉及一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法。

背景技术

随着新能源发电技术的发展和电力电子设备在电网中的应用，电网正呈现出更加分布式和电子化的特性；而微电网作为未来电网的重要组成单元，正得到越来越多的关注和应用。在大多数情况下，交流微电网中所包含的各台分布式电源通过电力电子变流器接口，例如逆变器，与微电网母线相连接，因此，各变流器的外部特性和协调控制研究对保证微电网稳定高效运行至关重要。

现有的微电网大多采用集中式控制，由上层控制器通过通信线路统一调控，但考虑到分布式电源在地理位置上较为分散，所以这种方案成本较高，可靠性较低，并且通信线路上的干扰也会直接影响系统的稳定运行；而未来的微电网则需要兼容来自不同拥有者的发电、储能和用电设备，并保证其整体可靠且高效地运行，故应尽量避免中央控制器进行大量复杂的集中计算、避免直接对微电网内的各分布式电源进行实时控制、减小对通信线的依赖，使其朝着更加开放和自治的方向发展。

采用传统下垂控制可以在不依赖于通信线的前提下基本保证并联分布式电源间的功率合理分配与协调运作，但是，在微电网整体与大电网相连的过程中，应具有在并网及离网状态之间平滑切换的能力，而如果需要将两个电压的幅值和相位不完全相同的交流网络连接在一起，则需要通过高带宽通信线路对各台分布式电源的电压进行同步调整。这就使得系统对接入设备的性能提出了更高的要求，不适用于分布式电源较多的场景，因此成为了限制微电网摆脱通信依赖、实现自治控制的主要瓶颈之一。

早期的微电网通过机械开关或静态开关等快速半导体开关与大电网连接，其具有高效低成本的优点，但同时也相对缺乏可控性；于是，国内外研究人员提出了不同形式的接口变流器，用以连接两个交流电网，如智能变压器、电力电子变压器及电能路由器等，与静态开关相比，其优势在于不需要保证两侧电网同步运行，便可以在它们之间提供可控的功率流动，但是结构较复杂，成本较高，并且长时间通过其联网运行损耗较大，会使得系统整体运行效率变低；因此，柔性切换变流器结合了以上两种方案的优点，通过将电力电子变流器与并网开关并联，在离网模式下向微电网传输功率来实现两侧的预同步，再切换为通过并网开关联网，可以有效地提高系统效率和变流器使用寿命。

然而，现有的基于柔性切换变流器的预同步方法多采用线性控制器，如比例-积分控制器，来产生变流器的输出功率指令，因此，整个预同步过程(尤其是相位预同步过程)的震荡大小和持续时间受两侧初始偏差和参数选取的影响很大；并且，当分布式电源自身惯性较大时，这一现象会愈发明显，整个预同步过程的快速性和平滑性亟待提升。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，能够避免通过线性控制器产生变流器输出功率指令的缺陷，即避免两侧初始偏差和参数选取对预同步过程快速和平滑性的影响。同时，也避免了模型预测控制随系统惯性增加带来的计算量增加和预测范围受限问题。

为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：

S1，在一个交流微电网中，采用下垂控制方式控制n台分布式电源的电压源；

S2，在微电网与电网连接点附近，通过柔性切换变流器采样微电网和电网的电压，获取微电网侧和电网侧两侧电压的幅值、相位和频率，并获得两侧电压的幅值差、相位差和频率差；

S3，根据幅值差、相位差和频率差，得到柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式和系统模型中电流的最优表达式；

S4，根据柔性切换变流器输出电流参考值，结合实际输出电流，采用电流闭环控制产生调制波，再通过脉冲宽度调制过程产生驱动信号，柔性切换变流器中每个开关器件的驱动电路根据获得的驱动信号，控制开关器件的开通或关断，使得向微电网注入或从微电网吸收特定的有功功率和无功功率；

S5，将系统模型中电流送入控制器中的系统模型和锁相环节，获得系统模型中的幅值差、相位差和频率差；

S6，将两侧电压的幅值差、相位差和频率差和系统模型中的幅值差、相位差和频率差进行比较，根据比较结果调节系统模型中的有功下垂系数和无功下垂系数；

S7，重复S4、S5和S6，直至两侧电压的幅值差、相位差和频率差均趋于零，当两侧电压的幅值差、相位差和频率差均小于对应的阈值后，切换为通过并网开关联网，完成预同步过程。

各台分布式电源与微电网母线之间的传输线等效阻抗呈感性。

下垂控制具体如下：

其中，ω^*和E^*分别是第i台电源生成的频率和电压的控制指令，i＝1，2，…，n，P_i和Q_i分别为检测到的输出有功功率和无功功率，P_i0和Q_i0分别为在额定频率ω₀和电压E₀下逆变器输出的有功功率和无功功率，k_pi和k_qi为各自的频率下垂系数和电压下垂系数，ω_f是一阶低通滤波器的截止频率，s为复频域中的复频率。

微电网能够等效为一台采用下垂控制的电压源，其等效有功下垂系数、等效无功下垂系数和等效输出阻抗为：

其中，X_i是第i台电源到微电网母线的线路阻抗。

两侧电压的幅值差、相位差和频率差分别为：

δU＝U_g-U_mg

δθ＝θ_g-θ_mg

δω＝ω_g-ω_mg

其中，U_mg和U_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压幅值，θ_mg和θ_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压相位，ω_mg和ω_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压角频率。

柔性切换变流器输出电流参考值的具体方法如下：

当相位差δθ达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值：

其中，和分别是电流最大值和最小值，临界相位差表示为：

其中，δω为两侧电压的频率差，ω_f为一阶低通滤波器的截止频率，X_t是微电网等效输出阻抗与电网阻抗之和，δω₀是初始角频率差，U_mg和U_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压幅值，是模型中的等效有功下垂系数；

当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为：

其中，和分别是相角比例-积分控制器的比例系数和积分系数，δθ^M是系统模型中的相位差；

柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式的具体方法如下：

当相位差δθ达到δθ_s之前，选取为0；当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为：

其中，δU₀是相位差达到δθ_s时的幅值差，是模型中的等效无功下垂系数。

系统模型中电流的计算方法如下：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为：

其中，为系统模型中电流，δω₀是初始角频率差，U_mg是微电网侧的基波电压幅值，是模型中的等效有功下垂系数；

系统模型中电流的最优表达式的计算方法如下：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，选取为0；当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为：

其中，δU₀是相位差达到δθ_s时的幅值差，X_mg为等效输出阻抗。

系统模型中的有功下垂系数的调节方法如下：

有功下垂系数的调节在相位差δθ和模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前启动；

其中，sgn为符号函数，为输出电流参考值，s为复频域中的复频率，为修正有功下垂系数的积分控制器的积分系数，δω^M为系统模型中的角频率差，δω为两侧电压的频率差，k_pmg是等效有功下垂系数。

系统模型中的无功下垂系数的调节方法如下：

无功下垂系数调节在相位差δθ和模型中相位差δθ^M都达到δθ_s之后启动；

其中，sgn为符号函数，为输出电流参考值，为无功下垂系数的积分控制器的积分系数，δU^M为系统模型中的幅值差，δU为两侧电压的幅值差，k_qmg为等效无功下垂系数。

与现有技术相比，本发明在预同步启动时根据微电网和电网之间的幅值差、相位差和频率差，计算出柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式和系统模型中电流的最优表达式，进而控制柔性切换变流器输出电流跟随参考值，同时将系统模型中的电流，送入控制器中的系统模型和锁相环节，获得系统模型中的幅值差、相位差和频率差，将实际系统中检测所得幅值差、相位差和频率差和系统模型中的幅值差、相位差和频率差进行比较，进而修正系统模型中的下垂系数，使得并网开关两端电压的幅值差、相位差和频率差逐渐趋于零，当它们同时小于各自的阈值之后，切换为通过并网开关联网，完成预同步过程。本发明的方法基于微网的系统模型，实现了对该模型的实时修正和预同步过程输出功率轨线的最优控制，达到了预同步控制的全局最优目标，避免了预同步过程采用传统线性控制器时控制效果易受到初始偏差和参数设计影响的缺点，同时系统惯量大小对于该方法的动态性能和计算复杂度没有影响，具有很好的工程应用价值，解决了自治微电网与大电网连接前的预同步问题。

附图说明

图1为本发明所适用的装备有柔性切换变流器的联网微电网和互联微电网示意图。

图2为基于模型的柔性切换变流器开环最优控制的控制框图。

图3为本发明的控制框图。

图4为本发明在反向趋近预同步过程中，柔性切换变流器输出有功功率，频率差，相位差，柔性切换变流器输出无功功率，幅值差，估算下垂系数的仿真波形图；其中，(a)为柔性切换变流器输出有功功率；(b)为频率差，(c)为相位差，(d)为柔性切换变流器输出无功功率，(e)为幅值差，(f)为估算下垂系数。

图5为本发明在正向趋近预同步过程中，柔性切换变流器输出有功功率，频率差，相位差的仿真波形图；其中，(a)为柔性切换变流器输出有功功率；(b)为频率差，(c)为相位差。

图6为柔性切换变流器采用比例-积分控制，开环最优控制和闭环最优控制实现预同步过程中，柔性切换变流器输出有功功率，相位差，柔性切换变流器输出无功功率，幅值差的实验波形图；其中，(a)为柔性切换变流器输出有功功率，(b)为相位差，(c)为柔性切换变流器输出无功功率，(d)为幅值差。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1，本发明适用于由柔性切换变流器连接的微电网和大电网或者多个微电网。柔性切换变流器包含主电路和控制电路两部分，主电路包括电力电子变流器和并联的与并网开关，电力电子变流器与并网开关的两端分别连接两个交流电力系统。柔性切换变流器通过向微电网传输功率来实现两侧的预同步，再切换为通过并网开关联网。本发明针对柔性切换变流器的预同步过程提出了一种最优化预同步方法。下面以图示中的通过柔性切换变流器连接大电网的微电网说明其预同步过程。

参照图2，针对上述最优化预同步方法的控制实现问题，本发明通过闭环反馈以实现最优控制。柔性切换变流器根据系统模型计算目标轨线，并和实际测量结果比较，其偏差用于修正下垂系数，使模型中下垂系数逼近实际下垂系数。

本发明所提供的一种基于柔性切换变流器的最优化预同步方法，具体的实现步骤如下：

步骤一，在一个交流微电网中，各台分布式电源与微电网母线之间的传输线等效阻抗呈感性，其中n台分布式电源为采用下垂控制方式控制的电压源；

电压源采用下垂控制方式，其控制式如下：

其中，ω^*和E^*分别是第i台电源生成的频率和电压的控制指令，i＝1，2，…，n，P_i和Q_i分别是它们检测到的输出有功功率和无功功率，P_i0和Q_i0分别是在额定频率ω₀和电压E₀下逆变器输出的有功功率和无功功率，k_pi和k_qi是他们各自的频率和电压下垂系数，ω_f是一阶低通滤波器的截止频率，s为复频域中的复频率。

因此，微电网可以近似等效为一台采用下垂控制的电压源，其等效有功下垂系数、等效无功下垂系数和等效输出阻抗为

其中，X_i是第i台电源到微电网母线的线路阻抗。

步骤二，在微电网与电网连接点附近，一台柔性切换变流器采样微电网和电网的电压，通过其控制器中的电压锁相环节获得两侧电压的幅值、相位和频率，并依据此计算两者的幅值差、相位差和频率差；

两侧电压的幅值差、相位差和频率差分别为：

δU＝U_g-U_mg；

δθ＝θ_g-θ_mg；

δω＝ω_g-ω_mg；

其中，U_mg和U_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压幅值，θ_mg和θ_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压相位，ω_mg和ω_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压角频率。

步骤三，根据步骤二中的计算得出的幅值差、相位差和频率差，计算出柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式和系统模型中电流的最优表达式；

输出有功电流参考值的最优控制表达式分为两个阶段：

当相位差δθ达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值，

其中，和分别是电流最大值和最小值，临界相位差表示为

其中，δω为两侧电压的频率差，ω_f为一阶低通滤波器的截止频率，X_t是微电网等效输出阻抗与电网阻抗之和，δω₀是初始角频率差，是模型中的等效有功下垂系数；

当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为

其中，和分别是相角比例-积分控制器的比例系数和积分系数，δθ^M是系统模型中的相位差。

同理，系统模型中有功电流的最优表达式为：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值，

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为

输出无功电流参考值的最优控制表达式为：当相位差δθ达到δθ_s之前，选取为0；当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为

其中，δU₀是相位差达到δθ_s时的幅值差，是模型中的等效无功下垂系数。

同理，系统模型中无功电流的最优表达式为：当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，选取为0；当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为

步骤四，根据步骤三中获取的输出电流参考值，结合实际输出电流，采用电流闭环控制产生调制波，再通过脉冲宽度调制过程产生驱动信号，柔性切换变流器中每个开关器件的驱动电路根据获得的驱动信号，控制开关器件的开通或关断，使得向微电网注入或从微电网吸收特定的有功功率和无功功率；

参照图2，如果直接采用步骤三中系统模型给出的最优表达式作为输出电流的参考值，为开环形式的最优控制，由于此表达式仅依据于对系统状态量的实时计算，易受到外部扰动和模型参数不准确的影响，鲁棒性较差。

步骤五，将步骤三中获取的系统模型中电流，送入控制器中的系统模型和锁相环节，获得系统模型中的幅值差、相位差和频率差；

系统模型中的幅值差、相位差和频率差为：

其中，G_F(s)是可能存在的幅值滤波环节的传递函数，G_PLL(s)是锁相环节的传递函数。

步骤六，通过将步骤二中的幅值差、相位差和频率差和步骤五中的系统模型中的幅值差、相位差和频率差进行做差比较，进而调节系统模型中的下垂系数，以修正模型；

系统模型中的有功下垂系数和无功下垂系数调节方式为：

其中，为输出电流参考值，s为复频域中的复频率，和分别是修正有功下垂系数和无功下垂系数的积分控制器的积分系数，δω^M和δU^M分别是系统模型中的角频率差和幅值差，sgn为符号函数。此外，有功下垂系数的调节仅在相位差δθ和模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前启动；无功下垂系数调节仅在相位差δθ和模型中相位差δθ^M都达到δθ_s之后启动。

步骤七，重复步骤四、步骤五和步骤六，使得两端电压的幅值差、相位差和频率差逐渐趋于零，当它们同时小于各自的阈值之后，切换为通过并网开关联网，完成预同步过程。

参照图3，针对上述最优化预同步方法的控制实现问题，本发明通过闭环反馈修正参数，给出了闭环形式的最优控制。相较于图2中给出的开环形式的最优控制，在闭环形式的最优控制中，柔性切换变流器根据系统模型计算目标轨线，并和实际测量结果比较，其偏差用于修正下垂系数，使模型中下垂系数逼近实际下垂系数，最终实现可以应对系统模型不确定性的完整的最优控制。

为了验证本发明的可行性，在PSCAD仿真软件中搭建了仿真模型，其中包含由三台相同容量的逆变器并联所构成的三相交流微电网，如图1中所示的级联式柔性切换变流器和大电网。参见图4、图5分别给出了采用本发明所描述的基于柔性切换变流器的最优化预同步方法，在反向和正向相角趋近的预同步过程中各状态变量的波形图。图4中在第1s开启相位预同步控制，因为初始系统参数的不精确，从图4(a)中可以看出，实际系统和模型中的频率轨线有明显差异；但图4(f)中表明在预同步启动后1s内，完成了下垂斜率的实时修正；根据修正后的下垂斜率，在接近4s时检测到相位差达到临界值δθ_s，将输出有功功率切换到接近稳态值并切换为比例积分控制；在第6s开启幅值预同步，电压偏差变化曲线见图4(e)，最终取得了理想的控制效果。图5中给出了相位差反向趋近的仿真波形，取得了和正向趋近相似的结果。仿真证明了所提的最优化预同步方法的可行性，表明在系统模型参数不精确情况下，通过实际系统和模型的频率差、相位差、幅值差做差比较，闭环反馈实时修正下垂系数，可以实现预同步目标。

实验平台包含四台相同型号的逆变器(MWINV-9R144)，电网模拟器，隔离变压器和并联开关。其中两台逆变器背靠背连接，和隔离变压器以及并联开关共同构成柔性切换变流器。另外两台逆变器采用下垂控制，通过线路阻抗为本地负载供电构成微网。参考图6给出了柔性切换变流器在预同步过程中，分别采用比例积分控制器，开环最优化控制和本发明所描述的闭环最优化控制方法，有功输出功率，相位差，无功输出功率，幅值差的波形图。实验证明了，本发明所提的闭环最优化预同步控制方法相对比例积分控制器的优越性，以及最优化控制方法中采用闭环反馈的必要性。

本发明提出了一种基于柔性切换变流器的最优化预同步方法，通过基于模型的控制轨线设计，在预同步速度和平滑性上相对传统线性控制器具有显著优势。结合闭环反馈实时修正下垂系数，使得控制方法对于不精确的模型参数鲁棒性高，为工程应用提供了很好的参考价值。

本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施实例相同或近似的思路，而得到的其他控制方法，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，在一个交流微电网中，采用下垂控制方式控制n台分布式电源的电压源；

S2，在微电网与电网连接点附近，通过柔性切换变流器采样微电网和电网的电压，获取微电网侧和电网侧两侧电压的幅值、相位和频率，并获得两侧电压的幅值差、相位差和频率差；

S3，根据幅值差、相位差和频率差，得到柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式和系统模型中电流的最优表达式；

S4，根据柔性切换变流器输出电流参考值，结合实际输出电流，采用电流闭环控制产生调制波，再通过脉冲宽度调制过程产生驱动信号，柔性切换变流器中每个开关器件的驱动电路根据获得的驱动信号，控制开关器件的开通或关断，使得向微电网注入或从微电网吸收特定的有功功率和无功功率；

S5，将系统模型中电流送入控制器中的系统模型和锁相环节，获得系统模型中的幅值差、相位差和频率差；

S6，将两侧电压的幅值差、相位差和频率差和系统模型中的幅值差、相位差和频率差进行比较，根据比较结果调节系统模型中的有功下垂系数和无功下垂系数；

S7，重复S4、S5和S6，直至两侧电压的幅值差、相位差和频率差均趋于零，当两侧电压的幅值差、相位差和频率差均小于对应的阈值后，切换为通过并网开关联网，完成预同步过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，各台分布式电源与微电网母线之间的传输线等效阻抗呈感性。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，下垂控制具体如下：

其中，ω^*和E^*分别是第i台电源生成的频率和电压的控制指令，i＝1，2，…，n，P_i和Q_i分别为检测到的输出有功功率和无功功率，P_i0和Q_i0分别为在额定频率ω₀和电压E₀下逆变器输出的有功功率和无功功率，k_pi和k_qi为各自的频率下垂系数和电压下垂系数，ω_f是一阶低通滤波器的截止频率，s为复频域中的复频率。

4.根据权利要求3所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，微电网能够等效为一台采用下垂控制的电压源，其等效有功下垂系数、等效无功下垂系数和等效输出阻抗为：

其中，X_i是第i台电源到微电网母线的线路阻抗。

5.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，两侧电压的幅值差、相位差和频率差分别为：

δU＝U_g-U_mg

δθ＝θ_g-θ_mg

δω＝ω_g-ω_mg

其中，U_mg和U_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压幅值，θ_mg和θ_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压相位，ω_mg和ω_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压角频率。

6.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，柔性切换变流器输出电流参考值的具体方法如下：

当相位差δθ达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值：

其中，和分别是电流最大值和最小值，临界相位差表示为：

其中，δω为两侧电压的频率差，ω_f为一阶低通滤波器的截止频率，X_t是微电网等效输出阻抗与电网阻抗之和，δω₀是初始角频率差，U_mg和U_g分别是微电网侧与电网侧的基波电压幅值，是模型中的等效有功下垂系数；

当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为：

其中，和分别是相角比例-积分控制器的比例系数和积分系数，δθ^M是系统模型中的相位差；

柔性切换变流器输出电流参考值的最优表达式的具体方法如下：

当相位差δθ达到δθ_s之前，选取为0；当相位差δθ达到δθ_s之后，选取为：

其中，δU₀是相位差达到δθ_s时的幅值差，是模型中的等效无功下垂系数。

7.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，系统模型中电流的计算方法如下：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，根据初始相位差δθ₀的范围，选取为电流最大值或最小值：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为：

其中，为系统模型中电流，δω₀是初始角频率差，U_mg是微电网侧的基波电压幅值，是模型中的等效有功下垂系数；

系统模型中电流的最优表达式的计算方法如下：

当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前，选取为0；当模型中相位差δθ^M达到δθ_s之后，选取为：

其中，δU₀是相位差达到δθ_s时的幅值差，X_mg为等效输出阻抗。

8.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，系统模型中的有功下垂系数的调节方法如下：

有功下垂系数的调节在相位差δθ和模型中相位差δθ^M达到δθ_s之前启动；

其中，sgn为符号函数，为输出电流参考值，s为复频域中的复频率，为修正有功下垂系数的积分控制器的积分系数，δω^M为系统模型中的角频率差，δω为两侧电压的频率差，k_pmg是等效有功下垂系数。

9.根据权利要求1所述的一种基于柔性切换变流器的最优化微电网预同步方法，其特征在于，系统模型中的无功下垂系数的调节方法如下：

无功下垂系数调节在相位差δθ和模型中相位差δθ^M都达到δθ_s之后启动；

其中，sgn为符号函数，为输出电流参考值，为无功下垂系数的积分控制器的积分系数，δU^M为系统模型中的幅值差，δU为两侧电压的幅值差，k_qmg为等效无功下垂系数。