[发明专利]一种基于并联逆变器下垂控制的无功功率控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微网系统中逆变器控制技术领域，涉及一种基于并联逆变器下垂控制的无功功率控制方法。

背景技术

在不间断供电系统（UPS）并联供电系统中，对于有逆变器接口的电源，在无互联信号线的情况下，一般采用下垂控制进行功率的分配。在这种逆变器控制技术下，当每台逆变器传输线上的阻抗互不相等时，会导致并联逆变器的无功功率不均流。在UPS并联供电系统中，当各UPS采用下垂控制时，若每台逆变器传输线上的阻抗不相等时，同样会导致并联逆变器的无功功率不均流。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种基于并联逆变器下垂控制的无功功率控制方法，克服微网及并联UPS系统中由于传输线阻抗互不相等时所带来的无功功率不均流的缺陷，达到并联逆变器无功功率均流的目的。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于并联逆变器下垂控制的无功功率控制方法，包括以下步骤：

在带有传输线的并联逆变器供电系统中，逆变器的输出无功功率与公共连接点的电压幅度参考值构成下垂曲线，下垂曲线的斜率为-kq；当逆变器的输出无功功率Q等于逆变器的设定无功功率Q₀时，公共点电压幅度参考值U_L^*为U_L0，该下垂曲线经过（Q₀,U_L0）这一状态；

在多逆变器无信号互联线经过传输线并联系统中，当负载所需的无功功率变化时，每台逆变器的输出无功功率也发生变化，每台逆变器的公共点电压幅度参考值也发生了变化；其公共点电压幅度参考值U_L^*的计算为：

检测逆变器的输出无功功率Q，将其进行低通滤波后与逆变器的设定无功功率Q₀做差，得到偏移的无功功率dQ；偏移的无功功率dQ乘以下垂曲线斜率-kq，得到偏移的参考幅度dU^*，偏移的参考幅度加上设定的公共点幅度U_L0^*，得到逆变器的公共点电压幅度参考值U_L^*；

然后计算逆变器输出电压幅度参考值U^*：

检测逆变器的输出电流幅值I及功率因数角θ，并进行以下计算：UL*2-(ZIcosθ)2+ZIsinθ,]]>其中Z为传输线阻抗；

将计算结果作为逆变器输出电压幅度参考值U^*；

得到U*之后，配合频率参考值f*，合成逆变器的参考电压，用参考电压进行脉冲宽度调制，使得逆变器输出的电压幅度U等于U*，负载电压幅度UL等于U_L*。

所述的多逆变器无信号互联线经过传输线并联系统为多逆变器通过各自传输线并联，且各逆变器间没有信号传输线。

所述的功率因数角θ为逆变器输出电压U与电流I的相位差。

所述的当N台逆变器并联时，则有U_L1*=U_Ln*=U_LN*=U_L，而N台逆变器采用相同的下垂控制曲线，那么达到Q₁=Q_n=Q_N的均流。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的基于并联逆变器下垂控制的无功功率控制方法，通过将无功幅度下垂控制产生的逆变器输出电压幅度参考值改为公共连接点电压幅度参考值，再将公共连接点幅度参考值转化为逆变器所需要的逆变器输出电压幅度参考值；由于将下垂曲线的输出值改为公共点电压幅度参考值，因此逆变器并联时无论每台逆变器的传输线阻抗值是否相等，逆变器的输出无功功率都可以保证均流，从而达到并联逆变器无功功率均流的目的。

附图说明