[发明专利]实现并联逆变器无功均分的虚拟感抗调节器及控制方法

权利要求书

1.一种实现并联逆变器无功均分的虚拟感抗调节器，其特征在于：

虚拟感抗调节器(9)安装在低压微网逆变器并联电路的每一个逆变器的本地控制器中，本地控制器通过低带宽通信线(4)与微网中心控制器(5)实现互联；

微网中心控制器采集总无功功率Q_total并发送给本地控制器，本地控制器将接收到的总无功功率Q_total用于计算逆变器应输出的额定无功功率Q^*；

虚拟感抗器(9)为虚拟感抗给定器，由减法器、积分器和加法器三部分组成；

所述减法器由电阻(R₁～R₄)及运算放大器A₁构成，其输入为逆变器输出的无功功率Q和该逆变器应输出的额定无功功率Q^*，输出为无功功率差值(Q-Q^*)；

所述积分器由电阻R₅、电容C及运算放大器A₂构成，其输入为无功功率差值(Q-Q^*)，输出为虚拟感抗的自适应部分m是积分器系数；

所述加法器由电阻(R₆～R₉)及运算放大器A₃构成，其输入为基准虚拟感抗X^*及积分器的输出部分，输出为虚拟感抗X_v。

2.如权利要求1所述的虚拟感抗调节器，其特征在于：所述加法器输出的虚拟感抗X_v的表达式为：

式中，s为拉氏变换复变量算子。

3.如权利要求1所述的虚拟感抗调节器，其特征在于：所述逆变器应输出的额定无功功率Q^*的具体表达式为：

式中，k_{qe_i}、k_{qe_j}分别为第i台和第j台逆变器的无功功率-电压幅值下垂系数，Q_i^*表示第i台逆变器应输出的额定无功功率。

4.如权利要求1所述的虚拟感抗调节器，特征在于：本地控制器采集其连接着的逆变器的输出电压u_o以及输出电流i_o，经过功率计算得到无功功率Q，并将其通过低带宽通信线传输给中心控制器。

5.如权利要求1所述的虚拟感抗调节器，特征在于：如权利要求1所述的基准虚拟感抗X^*，是用于保证逆变器等效线路阻抗呈感性，实现功率解耦。

6.一种采用如权利要求1所述的实现并联逆变器无功均分的虚拟感抗调节器的控制方法，其特征在于：在加入基准虚拟感抗X^*，逆变器等效线路阻抗呈感性后，加装虚拟感抗调节器于本地控制器中，采用逆变器输出无功功率调节虚拟感抗的大小，消除线路阻抗差异，且不用检测线路阻抗参数，缩减逆变器输出电压差，实现功率均分：

包括以下步骤：

步骤1：本地控制器经过功率计算得出无功功率Q，并通过通信线传输到中心控制器中；

步骤2：通过加入基准虚拟感抗X^*将逆变器等效线路阻抗设计呈感性；

步骤3：中心控制器将采集到的总无功功率Q_total发送给各个逆变器的本地控制器，本地控制器根据Q_total计算逆变器应输出的额定无功功率Q^*；

步骤4：根据权利要求1所述的虚拟感抗调节器获得带自适应部分的虚拟感抗X_v；

步骤5：结合所述步骤4中的X_v及下垂控制得到逆变器输出电压的参考电压，经过电压、电流双环控制，调节逆变器的输出电压和无功功率，使各逆变器均分负荷。