一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106159947A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201610647914.6(22)申请日2016.08.09(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁区佛成西路8号(72)发明人卫志农陈和升孙国强臧海祥陈醒(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人王安琪(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/38(2006.01)G06F17/50(2006.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书5页说明书12页附图2页(54)发明名称一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法(57)摘要本发明公开了一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法，包括如下步骤：(1)根据AC微电网运行特性，建立其中Droop型DG及AC-DC逆变器稳态潮流模型；(2)根据逆变器并网点电压对称特性进行三相、单相并网模型的相序分量转换；(3)根据DC微电网运行特性，建立网络节点注入功率方程以及DG稳态潮流模型；(4)在序分量体系下，最终得到交直流三相解耦潮流计算迭代方程。本发明相序分量转换关系准确保留Droop型DG以及AC/DC逆变器并网点注入功率不对称特性；建立的AC/DC逆变器交流侧频率和直流侧电压耦合关系，有效解决了交直流子网间功率平衡问题；利用线路序电流补偿法将AC子网三序完全解耦及并行求解，极大的提高了潮流极端效率。CN106159947ACN106159947A权利要求书1/5页1.一种基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据AC微电网运行特性，建立其中Droop型DG及AC-DC逆变器稳态潮流模型；(2)根据逆变器并网点电压对称特性进行三相、单相并网模型的相序分量转换；(3)根据DC微电网运行特性，建立网络节点注入功率方程以及DG稳态潮流模型；(4)在序分量体系下，利用牛顿法进行孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流计算；运用序电流补偿法进行AC微电网三相序解耦，其中零序、负序网络线性求解得到节点电压迭代方程，而正序网络则基于传统牛拉法进行求解；建立AC-DC逆变器功率传输平衡方程；建立DC微电网潮流平衡方程；最终得到交直流三相解耦潮流计算迭代方程。2.如权利要求1所述的基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法，其特征在于，步骤(1)具体包括如下步骤：(101)孤岛交流微电网中，大部分DG采用下垂特性来共同满足负载的需求，同时负责电压与系统频率的控制，该DG并网点可被称为Droop节点；#其中：f、f分别为DG输出电压实际频率值及初始频率设定值；mpi为有功功率静态下垂#增益；Pac-Gi为DG三相注入总有功功率，U、U分别为DG输出电压的设定值及实际端口电压幅值；nqi为无功功率静态下垂增益；Qac-Gi为DG三相注入总无功功率；(102)AC-DC逆变器的主要目标是协调交直流网络功率分配从而满足负载需求，为了便于实现上述控制目标，建立交流系统频率fpu与直流系统接入点电压Upu,i的标幺化等式联系：其中其中：Nc为AC子网中AC-DC逆变器节点的集合；fmax、fmin分别为系统频率上下限；Udc,max、Udc,min分别为直流节点电压上下限；(103)通过等式化简可得交流系统频率与直流节点电压的等式关系：aff-aUUdc,i-afU＝0(6)其中(104)为了更加符合实际情况，在潮流计算过程中考虑AC-DC逆变器传输损耗:2CN106159947A权利要求书2/5页其中：Pc,loss,i为逆变器有功损耗，Ic,ac,i为逆变器交流测注入电流，C0、C1及C2为二次函数的系数。3.如权利要求1所述的基于序分量的孤岛交直流混联微电网三相解耦潮流的计算方法，其特征在于，步骤(2)具体包括如下步骤：(201)逆变器三相并网时，并网点注入总功率为：其中：分别为并网点电压相量；分别为并网点注入电流；T代表矩阵转置；*代表相量共轭；(202)在逆变器控制特性下并网节点呈现三相电压对称状态，即有：根据相序分量变换矩阵a＝ej2π/3，则有：将电压转换式(10)代入式(8)中可得：其中其中：为三序总功率，由式(10)可知负序与零序电压为0，则对应功率也为0，从而可得正序功率为原三相总功率的1/3，由此建立逆变器并网点的三相注入总功率的相序分量转换关系；(203)逆变器单相并网时，并网点单相注入电流为：其中：m为A、B和C相中的一个；c为逆变器标号，为节点电压相量；P、Q分别为逆变器并网点注入有功和无功功率；根据相序分量转换关系可得：其中3CN106159947A权利要求书3/5页此时