文档介绍：一种在分布式发电网中加强无线并联逆变器动态性能的控制器
**
1
1 分布式发电结构
2
2 微电源功率传输等效模型
此处,直接将微电源等效成直流电源经逆变后得到的交流电源,并传输功率到公共交流母线上。其相量关系如图:E为逆变电源输出电压的幅值,V为微电网公共交流母线电压幅值,Z为线路阻抗的幅值,θ为线路阻抗的相角,Φ是以微电网公共交流母线电压矢量作为参考时逆变电源输出电压矢量的相角。
3
逆变器输出功率
逆变器的输出复功率如下:
4
5
6
逆变器作为与电网连接的接口,可以将直流电能转换为频率电压可控的交流电能。既可以与电网连接工作在并网状态,也可以单独给负载供电即孤岛模式。
7
3 下垂控制策略
由微电源构成的微电网实质上逆变电源的并联系统,逆变器并联的控制目标即是实现单台逆变器频率、幅值、相位的一致,最终实现各逆变电源对负载电流的均分。根据前面对功率传输特性的分析,可以模拟传统电力系统同步发电机的下垂特性,实现逆变电源并联系统的无互线并联控制,即下垂控制。
其原理是:逆变电源检测出各自输出功率的大小,对有功无功两部分进行独立的解耦控制,利用下垂特性得到其输出频率和电压幅值的参考值,从而合理分配系统的有功、无功功率。
8
首先利用测量模块采集负荷点的电压和电流,计算出微电源的输出瞬时有功、无功功率,再经过低通滤波器LPF得到相应的平均功率。假设额定频率运行微电源输出的有功功率为Pn ,fn 和U0分别为电网频率和额定电压幅值,通过下垂环节得到输出频率和电压幅值的指令f、u,指令f、u再通过电压合成环节产生参考电压,然后,参考电压将作为电压电流双环控制器的输入,最终将双环控制器的输出调制信号m输入到SPWM模块。
9
不同容量逆变器下垂特性
可以看出,各逆变电源通过调整各自的输出电压频率和幅值,使其降低到一个新的稳定工作点,从而实现功率的合理分配。如果逆变器的下垂斜率相等,则在稳定工作后,各逆变电源的输出功率相等。如果不相等,斜率大的承担较多的功率,斜率小的承担较少的功率。通过这种人为的下垂控制可以实现系统的自动可调。当并联逆变器输出阻抗、输出电压幅值相位不一致时,并联逆变器输出功率不等,则将会有环流功率流过。
10