中文引用格式: 薛家祥,,張姣姣,,金禮. 基于動態(tài)補償下垂法的并聯(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)與維護方便的優(yōu)點[1],,因此成為研究熱點,。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,在實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)中對負荷進行合理分配的需求[4]。為解決這個問題,,目前主要采用基于虛擬阻抗的下垂控制技術(shù)[5],。文獻[6]加入了一個無功調(diào)整環(huán)節(jié),使其可以隨無功功率的改變而動態(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[7]設(shè)計了一致性算法,可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬阻抗,。文獻[8]提出了基于虛擬復阻抗的改進控制策略,,并建立并聯(lián)小信號數(shù)學模型研究系統(tǒng)穩(wěn)定性。
在傳統(tǒng)下垂公式中,,系統(tǒng)頻率會隨著負載增大逐漸降低,,系統(tǒng)電壓也會因為負載和虛擬阻抗的引入造成公共耦合點電壓跌落。針對此問題,,文獻[9]對傳統(tǒng)下垂控制中出現(xiàn)的電壓和頻率跌落問題進行了補償處理,。
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,。當輸出信號帶有直流分量干擾時,,會放大逆變器輸出中的直流信號。許多學者針對SOGI的低次諧波衰減能力進行了改進,。文獻[10]通過增加求差節(jié)點和自適應(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[11]提出CSOGI方法來消除直流分量,。文獻[12]揭示了連接SOGI模塊與PLL/FLL頻率反饋路徑差異導致的穩(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,實現(xiàn)兩臺逆變器的總阻抗近似相等,;同時在下垂公式中引入動態(tài)補償策略,,對有功控制環(huán)中的頻率和無功控制環(huán)中的電壓進行自適應(yīng)補償;在功率環(huán)中采用CSOGI-QSG模塊消除直流信號對功率計算結(jié)果的干擾,。通過MATLAB/Simulink平臺進行仿真分析,同時搭建實驗平臺驗證,,結(jié)果表明經(jīng)過動態(tài)補償后,,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 機械與汽車工程學院,廣東 廣州 510640,;
2.貴州民族大學 物理與機電工程學院,,貴州 貴陽 550000)