[发明专利]一种微电网多逆变器并联电压不平衡补偿方法

摘要

本发明公开了一种微电网多逆变器并联电压不平衡补偿方法，该方法包括不平衡补偿环、功率下垂控制环及电压电流环三个部分。在传统功率下垂控制基础上，通过检测三相负序电压和电流，并引入一个负序无功电导Q--G不平衡下垂控制环，合成并修正指令电流参考值，以实现微电网电压的不平衡补偿。通过P-f、Q-E以及Q--G下垂控制，各分布式电源逆变器能独立调节输出基波频率、电压幅值和不平衡补偿电导，并能实现各逆变器之间有功、无功均衡分配。电压电流控制环采用准谐振PR控制实现电压的无静差控制、采用无差拍控制实现内环电流的精准控制。本发明的方法使微电网中的三相逆变器具备不平衡补偿能力，从而维持微电网三相电压平衡。

主权项

1.一种微电网多逆变器并联电压不平衡补偿方法，包括多逆变器并联系统，所述多逆变器并联系统包括若干个并联的三相逆变器，所述三相逆变器包括依次连接的直流微源、三相逆变桥、LC滤波电路，所述LC滤波电路通过线路阻抗接入交流母线，所述LC滤波电路与采样调理电路连接，所述采样调理电路与处理器连接，所述处理器通过驱动保护电路驱动所述三相逆变桥，其特征在于，该方法为：1）处理器通过采样调理电路检测直流微源电压U_dc、LC滤波电路滤波电容电压向量u_nabc和滤波电感电流向量i_nabc，其中n为逆变器序号，u_nabc=[u_na u_nb u_nc]^T，i_nabc=[i_na i_nb i_nc]^T；2）根据瞬时无功功率理论和坐标变换理论，提取u _nabc及i _nabc对应的基波电压向量u _noabc，和基波电流向量i _noabc；u _noabc及i _noabc通过αβ静止坐标系下的坐标变换，得到对应的两相基波电压u_noαβ、两相基波电流i_noαβ；其中，u_noabc=[u_noa u_nob u_noc]^T，i_noabc=[i_noa i_nob i_noc]^T，u_noαβ=[u_noα u_noβ]^T，i_noαβ=[i_noα i_noβ]^T；3）利用两相基波电压u_noαβ，两相基波电流i_noαβ分别计算出αβ坐标系下的基波正序电压向量基波正序电流向量基波负序电压和基波负序电流其中，unoαβ+=unoα+unoβ+,]]>unoαβ-=unoα-unoβ-,]]>inoαβ+=inoα+inoβ+,]]>inoαβ-=inoα-inoβ-;]]>4）根据三相电路瞬时无功功率理论，计算出三相逆变器输出的正序有功功率P⁺、正序无功功率Q⁺、负序无功功率Q^-：P+=unoα+inoα++unoβ+inoβ+]]>Q+=unoα+inoβ+-unoβ+inoα+;]]>Q-=unoα-inoβ--unoβ-inoα-]]>5）利用负序无功功率Q^-产生电导指令G^*：G^*=G₀-uQ^-，式中：G₀为额定电导；u为下垂系数；6）根据电导指令G^*计算负序指令电流inoαβ*-=G*·unoαβ-,]]>其中，inoαβ*-=inoα*-inoβ*-T;]]>7）根据基波功率下垂特性，得到三相逆变器输出电压参考角频率ω^*和参考电压幅值E^*：ω*=ω0-mpP+E*=E0-nqQ+]]>式中：m_p、n_q为下垂控制系数；ω₀、E₀分别为额定角频率和额定电压幅值；8）根据三相逆变器输出电压参考角频率ω^*和参考电压幅值E^*，计算出三相基波正序电压的参考向量u^*_noabc，其中u^*_noabc=[u^*_noa u^*_nob u^*_noc]^T；9）将u^*_noabc通过abc-αβ坐标变换，得到αβ静止坐标下的基波正序电压的参考向量u^*_noαβ，其中，u^*_noαβ=[u^*_noα u^*_noβ]^T；10）将u^*_noαβ和u_noαβ通过准谐振PR控制器，得到αβ静止坐标下的正序电流的参考向量i^*+_noαβ；正序电流的参考向量i^*+_noαβ减去负序指令电流得到两相基波电流的参考向量i^*_noαβ；其中，i^*+_noαβ=[i^*+_noα i^*+_noβ]^T，i^*_noαβ=[i^*_noα i^*_noβ]^T；11）两相基波电流的参考向量i^*_noαβ通过αβ-abc坐标反变换得到三相基波电流的参考向量i^*_noabc，将i^*_noabc、滤波电感电流向量i _nabc、LC滤波电路滤波电容电压向量u _nabc送入电流内环无差拍控制器；其中，i^*_noabc=[i^*_noa i^*_nob i^*_noc]^T；12）电流内环无差拍控制器计算出三相逆变桥各桥臂的驱动脉冲的占空比向量d_nabc，其中，d_nabc=[d_na d_nb d_nc]^T。