[发明专利]一种孤岛微网并联逆变器间环流抑制方法

说明书

本发明涉及一种孤岛微网并联逆变器间环流抑制方法，适用于逆变器带本地负载及传输线路阻抗较大且存在差异的情况，所述的控制方法通过实时功率测量并间接计算各逆变器等效线路阻抗，利用下垂控制无需通信互连线和等效线路改进多环控制方法，减弱逆变器间外接电感、本地负载和线路阻抗差异对环流的影响，所述的控制方法包括等效线路阻抗计算、等效线路压降补偿、改进下垂控制、动态虚拟复阻抗控制。与现有技术相比，本发明可有效抑制并联逆变器之间的环流，并提高功率分配的精度。

技术领域

本发明涉及一种并联逆变器间环流抑制方法，尤其是涉及一种孤岛微网并联逆变器间环流抑制方法。

背景技术

逆变器并联是实现分布式电源并网和系统扩容的主要技术手段，并联逆变器的线路阻抗和输出电压存在差异，是引起逆变器间环流的重要原因。微网孤岛运行时，并联逆变器间的环流问题不可忽视。环流会使电力电子设备过热，降低其安全性能，同时使负载不按比例分配，降低系统传输效率。

以下垂控制为主的电压调节策略，是环流抑制的基本方法。但受线路阻抗的影响，下垂控制在线路参数不匹配及线路电压降不可忽略时，不仅会增大环流，而且造成功率分配误差。实际中考虑到并联逆变器的设计参数、连线阻抗以及闭环控制器参数存在差异，逆变器输出侧配置外接电感和虚拟阻抗控制可减弱线路参数对下垂控制的影响，但过大的外接电感会增加投资成本和功率损耗，固定成比例的虚拟阻抗在负载波动时控制效果有限。

上述方案未考虑虚拟阻抗和传输线路上的电压降，当负载偏离额定值较大时，会导致公共连接点处电压下降，电压偏差增大，加剧环流。有学者通过微网分层控制，利用集中式二级控制器恢复电压幅值，这要求控制器间进行较为复杂的通信，无法发挥下垂控制无需通信互连线的优势。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无需通信互连线的基于等效线路的孤岛微网并联逆变器间环流抑制方法，可有效抑制并联逆变器之间的环流，并提高功率分配的精度。

利用下垂控制无需通信互连线的特点，测量本地电压、电流计算等效线路阻抗，实时归算逆变器的外接电感、本地负载和线路阻抗差异；

利用基于等效线路压降补偿的改进下垂控制配合动态虚拟复阻抗控制，可抑制环流，并提高功率分配精度。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种孤岛微网并联逆变器间环流抑制方法，适用于逆变器带本地负载及传输线路阻抗较大且存在差异的情况，所述的控制方法通过实时功率测量并间接计算各逆变器等效线路阻抗，利用下垂控制无需通信互连线和等效线路改进多环控制方法，减弱逆变器间外接电感、本地负载和线路阻抗差异对环流的影响，所述的控制方法包括等效线路阻抗计算、等效线路压降补偿、改进下垂控制、动态虚拟复阻抗控制。

该控制方法具体为：

(1)测量逆变器滤波电感电流、输出电压、输出电流、外接电感电压和电流、线路电流，进行功率计算；

(2)等效线路阻抗计算；

(3)等效线路电压降计算；

(4)改进下垂控制；

(5)动态虚拟复阻抗控制；

(6)电压、电流双环控制；

(7)生成PWM。

所述的等效线路阻抗通过实时功率计算间接求得，以归算各逆变器外接电感、本地负载和线路阻抗的差异，计算公式如下：