中文引用格式: 薛家祥,,張姣姣,金禮. 基于動(dòng)態(tài)補(bǔ)償下垂法的并聯(lián)逆變器控制研究[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,,2024,,50(8):96-101.
英文引用格式: Xue Jiaxiang,Zhang Jiaojiao,,Jin Li. Research on parallel inverter control based on dynamic compensation sag method[J]. Application of Electronic Technique,,2024,50(8):96-101.
引言
目前,,大容量的單相逆變電源因制造成本高,、安裝與維修難度大,在一定程度上制約了它的發(fā)展,,而多逆變電源的并聯(lián)逆變電源具有組合靈活,、生產(chǎn)與維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)[1],因此成為研究熱點(diǎn),。其中以下垂控制為核心的無互聯(lián)線控制模式因無需通信即可完成并聯(lián)逆變器的功率分配這一特點(diǎn),,在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。
然而,,由于各逆變器的線路阻抗差別難以避免,,逆變器間會產(chǎn)生環(huán)流[3],導(dǎo)致功率分配不均,,因此傳統(tǒng)下垂控制策略不能滿足微電網(wǎng)中對負(fù)荷進(jìn)行合理分配的需求[4],。為解決這個(gè)問題,目前主要采用基于虛擬阻抗的下垂控制技術(shù)[5]。文獻(xiàn)[6]加入了一個(gè)無功調(diào)整環(huán)節(jié),,使其可以隨無功功率的改變而動(dòng)態(tài)調(diào)整虛擬電感,,從而使每臺逆變裝置的等效阻抗基本一致。文獻(xiàn)[7]設(shè)計(jì)了一致性算法,,可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬阻抗,。文獻(xiàn)[8]提出了基于虛擬復(fù)阻抗的改進(jìn)控制策略,并建立并聯(lián)小信號數(shù)學(xué)模型研究系統(tǒng)穩(wěn)定性,。
在傳統(tǒng)下垂公式中,,系統(tǒng)頻率會隨著負(fù)載增大逐漸降低,系統(tǒng)電壓也會因?yàn)樨?fù)載和虛擬阻抗的引入造成公共耦合點(diǎn)電壓跌落,。針對此問題,,文獻(xiàn)[9]對傳統(tǒng)下垂控制中出現(xiàn)的電壓和頻率跌落問題進(jìn)行了補(bǔ)償處理。
在功率環(huán)中使用SOGI模塊提取逆變器輸出電壓和電流的正交信號,,但無法消除直流分量,。當(dāng)輸出信號帶有直流分量干擾時(shí),會放大逆變器輸出中的直流信號,。許多學(xué)者針對SOGI的低次諧波衰減能力進(jìn)行了改進(jìn),。文獻(xiàn)[10]通過增加求差節(jié)點(diǎn)和自適應(yīng)濾波器可以快速檢測電壓的幅值和基波頻率,并濾除諧波和消除直流分量,。文獻(xiàn)[11]提出CSOGI方法來消除直流分量,。文獻(xiàn)[12]揭示了連接SOGI模塊與PLL/FLL頻率反饋路徑差異導(dǎo)致的穩(wěn)定性問題。
本文提出了一種新型的下垂控制策略,。通過引入虛擬電感使線路阻抗呈現(xiàn)感性,,實(shí)現(xiàn)兩臺逆變器的總阻抗近似相等;同時(shí)在下垂公式中引入動(dòng)態(tài)補(bǔ)償策略,,對有功控制環(huán)中的頻率和無功控制環(huán)中的電壓進(jìn)行自適應(yīng)補(bǔ)償,;在功率環(huán)中采用CSOGI-QSG模塊消除直流信號對功率計(jì)算結(jié)果的干擾。通過MATLAB/Simulink平臺進(jìn)行仿真分析,,同時(shí)搭建實(shí)驗(yàn)平臺驗(yàn)證,,結(jié)果表明經(jīng)過動(dòng)態(tài)補(bǔ)償后,有功和無功功率的均分效果明顯提高,。
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作者信息:
薛家祥1,,張姣姣1,金禮2
(1.華南理工大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院,,廣東 廣州 510640,;
2.貴州民族大學(xué) 物理與機(jī)電工程學(xué)院,貴州 貴陽 550000)