[发明专利]一种基于虚拟阻抗的微网逆变器电压电流双环下垂控制方法

摘要

一种基于虚拟阻抗的微网逆变器电压电流双环下垂控制方法。该方法类比三环功率下垂控制，在逆变器输出电流与逆变器参考电压信号间串入一个逆变器虚拟连线阻抗Zvir(s)，将所述的逆变器虚拟连线阻抗Zvir(s)等效为下垂系数，使逆变器输出电流通过虚拟连线阻抗反馈到逆变器输出电压参考给定上，达到并联逆变器系统自动均分负载功率的目的。本发明消除了传统三环功率下垂控制器对连线阻抗敏感、控制系统复杂的缺陷。使微电网中并行的分布式电源在线路短、阻抗小的情况下，依然能够实现良好的功率均分效果，提高了系统稳定裕度，保证了负载的供电质量。

主权项

1.一种基于虚拟阻抗的微网逆变器电压电流双环下垂控制方法，其特征在于，所述控制方法的步骤如下：步骤1：采用同步旋转锁相环对逆变器并联系统中每台逆变器各自的输出电压进行锁相，得到所述的逆变器输出电压的相位角将此相位角与所述的逆变器输出电压参考幅值合成逆变器输出电压参考信号经拉普拉斯变换，将时域的逆变器输出电压参考信号转换为频域的其中s为复变参量；步骤2：在逆变器输出电流与逆变器参考电压信号间串入一个逆变器虚拟连线阻抗Z_vir(s)，使逆变器等效输出阻抗由原Z_on(s)变为Z′_on(s)，且Z′_on(s)随所加虚拟连线阻抗变化；将所述的逆变器虚拟连线阻抗Z_vir(s)等效为下垂系数，使逆变器输出电流通过虚拟连线阻抗Z_vir(s)反馈到逆变器输出电压参考上，得到修正后的带有负载功率自动调节功能的逆变器输出电压参考信号以达到并联逆变器系统自动均分负载功率的目的；步骤3：将所述带有负载功率自动调节功能的逆变器输出电压参考信号与逆变器输出电压U_n(s)的反馈信号做差，并经过逆变器电压环的比例谐振控制器(PR)调节得到电流环参考信号将电流环参考信号与电感电流反馈信号i_L(s)做差后，经过逆变器电流环的比例控制器(P)调节得到所述逆变器的调制信号；步骤4：将步骤3得到的逆变器调制信号经拉普拉斯逆变换得到时域的调制信号，与载波信号比较，得到逆变器需要的PWM信号。PWM信号驱动逆变器的功率开关管，最终得到所需的逆变器输出电压。