PDF《多逆变型分布式电源协调的微电网谐波控制方法》

而快速变化分量体现负荷的短暂变 化, 各谐波电流分量之间可以看成是相互独立的[

1 5] .用下标f表示快速变化分量, 将式( 6) 改写 并推广到 N 个节点为: U ? f =∑ N j=1 Zj I ? j f (

8 ) 式中: U ? f 为目标节点电压的快速变化分量;

Zj 为第 j 个节点与目标节点之间的互阻抗;

I ? j f为第j 个节 点注入谐波电流的快速变化分量. 以求解第i 个节点与目标 节点之间的互阻抗Zi 为例, 对上式两端求数学期望并与原式相减, 可得: U ? f -E( U ? f) =Zi( I ? i f -E( I ? i f) ) + ∑ N j=1, j≠ i Zj( I ? j f -E( I ? j f) ) (

9 ) ―

5 3 ― ?绿色电力自动化? 王鹤, 等 多逆变型分布式电源协调的微电网谐波控制方法 式中: E( ?) 为数学期望. 通过测量得到的量有U ? f 和I ? j f, 求和项表示其 他谐波源对U ? f 的影响, 无法直接求得.对式两端同 时乘以I ? j f-E( I ? j f) , 再求期望, 可得: E( ( U ? f -E( U ? f) ) ( I ? i f -E( I ? i f) ) ) = Zi E( ( I ? i f -E( I ? i f) ) ( I ? i f -E( I ? i f) ) ) + ∑ N j=1, j≠ i Zj E( ( I ? j f -E( I ? j f) ) ( I ? i f -E( I ? i f) ) )(

1 0 ) 式(

1 0 ) 中求和项变成第i个节点与其他节点注 入谐波电流快速变化分量之间的协方差之和, 值为 0.则可求得互阻抗为: Zi= E( ( U ? f-E( U ? f) ) ( I ? i f-E( I ? i f) ) ) E( ( I ? i f-E( I ? i f) )

2 ) (

1 1 ) 在实际计算过程中, 上式中的期望值可以用样 本的均值来代替, 谐波电压和电流的快速变化分量 可以通过简单的线性滤波实现.一般情况下节点之 间的互阻抗变化很小, 在谐波控制过程中不需要实 时估算, 但当系统的网络结构发生变化时可以采用 同样的方法重新估算互阻抗. 假设 Z1 =| Z1|∠ φ1, Z2 =| Z2|∠ φ2, Δ U ? = | Δ U ? | ∠ φu, 则图4谐波电压相量三角形中有如下关 系: α=3

6 0 ° - β- γ β= θ 2+ φ2- φu-1

8 0 ° γ=1

8 0 ° - θ 1- φ1+ φu ì ? í ? ? ? ? (

1 2 ) 根据正弦定理: | Δ U ? | s i nα = | U ?

1 | s i n β = | U ?

2 | s i nγ (

1 3 ) 可求得: | Δ I ? C

1 |= | Δ U ? | s i n β | Z1 | s i nα | Δ I ? C

2 |= | Δ U ? | s i nγ | Z2 | s i nα ì ? í ? ? ? ? ? (

1 4 ) 由此可以根据检测到的目标节点谐波电压 Δ U ? 调整各个逆变电源的谐波补偿量 Δ I ? C

1 和ΔI? C 2, 实 现多逆变电源之间的协调控制. 算法的整体原理框图如图5所示, 其中虚线框 中部分只在算法开始时进行一次估算, 其输出在算 法执行过程中使用.当微电网的网络结构发生变化 或者谐波源的相位发生突变后需要重新估算, 算法 重新启动.算法给出的谐波补偿量分配需要结合具 体的分布式电源逆变器控制方法实现.谐波电流是 从逆变电源连接支路提取出来的, 利用瞬时无功功 率理论对逆变器连接支路电流进行分析, 提取其中 的谐波分量, 然后根据式(

1 4 ) 确定补偿量, 形成最终 的补偿电流[ 5] . 图5 算法原理框图 F i g .

5 B l o c kd i a g r a mo fa l g o r i t h mp r i n c i p l e 上述方法以2个逆变型分布式电源的交互影响 分析以及协调控制为例, 可以推广到更多电源协调 的情况.当微电网中存在多个分布式电源可以进行 谐波控制时, 可以将式(

7 ) 中的补偿量分配方法进行 推广, 但此时补偿量的分配结果不再是唯一的, 所以 选择最终的补偿量分配方案需要考虑更多的因素. 此外, 当2个分布式电源就可以满足微电网的谐波 控........