[发明专利]一种基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法有效

专利信息
申请号: 202011364669.0 申请日: 2020-11-27
公开(公告)号: CN112366967B 公开(公告)日: 2021-09-24
发明(设计)人: 曹以龙;孙乙巧;王昌尧;陈奕甫 申请(专利权)人: 上海电力大学
主分类号: H02M7/48 分类号: H02M7/48
代理公司: 南京禹为知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32272 代理人: 王晓东
地址: 200090 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 双向 阻抗 功率 下垂 并联 逆变器 控制 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法,包括:利用前馈策略消除逆变器的固有阻抗;测量逆变器的视在功率,得到虚拟阻抗变化方向及均分视在功率,利用简单的通讯线路比较视在功率;根据比较结果对逆变器的虚拟阻抗进行实时的、双向的调整,基于辅助参数判断视在功率差值是否收敛;若不收敛,则减小阻抗功率下垂速率;若收敛,当视在功率差值收敛在规定值以外时,继续执行上述步骤,当视在功率差值收敛在规定值以内时,则停止虚拟阻抗的变化,实现功率控制。本发明消除了逆变器固有阻抗的影响,实现虚拟阻抗的自适应调节,且不需要高带宽的通信线,能有效提高逆变器并联时的负载均分能力,并具有较好的动态性能。

技术领域

本发明涉及并联逆变器功率分布控制方法的技术领域,尤其涉及一种基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法。

背景技术

近年来,为解决能源和环境问题,可再生能源和分布式发电飞速发展。并联往往是微电网扩容的主要途径,而传统基于主从通讯控制方法是基于主从通信的控制方法,需要中央控制器通过通信线路向逆变器单元发送控制命令,该方法过于依赖通信手段,通信线路的故障或扰动可能会导致控制不精确甚至系统失稳,传统基于逆变器下垂特性的控制方法,虽然不需要通信,但仍存在诸如电压和频率偏差以及功率分配不均等问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题,提出了本发明。

因此,本发明解决的技术问题是:传统下垂控制逆变器并联时,因为线路阻抗差异导致负载功率分配不均。

为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:利用前馈策略消除逆变器的固有阻抗;测量所述逆变器的视在功率,得到虚拟阻抗变化方向及均分所述视在功率,利用简单的通讯线路比较所述视在功率;根据所述比较结果对所述逆变器的虚拟阻抗进行实时的、双向的调整,基于辅助参数判断视在功率差值是否收敛;若不收敛,则说明系统震荡失稳,需减小阻抗功率下垂速率;若收敛,当视在功率差值收敛在规定值以外时,继续执行上述步骤,当视在功率差值收敛在规定值以内时,则停止虚拟阻抗的变化,实现功率控制。

作为本发明所述的基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法的一种优选方案,其中:所述逆变器输出电压包括,

其中,L表示电感感值,C表示电容容值,GPR(s)表示电压外环传函,KI表示电流内环比例系数,io表示输出电流,rL表示电感寄生电阻,Vref表示电压基准值。

作为本发明所述的基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法的一种优选方案,其中:利用并联逆变器模型推导出单台逆变器向负载或者公共母线注入的功率,包括,

其中,Si表示对应逆变器视在功率,Pi+jQi表示对应逆变器有功无功,表示逆变器等效电势,VPCC表示公共点电压,相位定义0,Zi表示等效阻抗,包括线路阻抗和逆变器固有阻抗,θi表示逆变器等效输出阻抗相位角。

作为本发明所述的基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法的一种优选方案,其中:所述功率进一步包括,

作为本发明所述的基于双向阻抗功率下垂的并联逆变器功率控制方法的一种优选方案,其中:所述阻抗功率下垂方程包括,

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