[发明专利]一种逆变器虚拟阻抗的矢量图分析方法

摘要

本发明提出了一种逆变器虚拟阻抗的矢量图分析方法。针对加入不同类型虚拟阻抗的情况对逆变器基频处输出阻抗的大小及阻抗性质进行分析。虚拟阻抗的引入能够改变逆变器原输出阻抗的大小及性质，从而根据需要得到自己所需的逆变器输出阻抗。本发明在原有电压电流双闭环反馈控制系统的基础上再添加一个虚拟阻抗的模块。此处采用的电流反馈为电感电流反馈。以添加虚拟正电感、虚拟负电感、虚拟正电阻、虚拟负电阻以及由虚拟正电阻和虚拟负电感所组成的虚拟复阻抗这五种情况下，逆变器基频处输出阻抗的变化，并通过矢量图和相应伯德图进行分析和验证。

主权项

1.一种单相全桥逆变器虚拟阻抗的矢量图分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，通过逆变器的控制框图列出相应的传递函数；步骤2，在传递函数中令s＝jω，计算基频处逆变器的原输出阻抗；步骤3，加入虚拟阻抗，通过加入虚拟阻抗后的控制框图列出相应的传递函数；步骤4，在步骤3的传递函数中令s＝jω，计算基频处逆变器的等效输出阻抗；步骤5，以纵轴为虚数、横轴为实数绘制一个正交坐标系；步骤6，绘制原输出阻抗相应的向量；步骤7，绘制改变量所对应的向量；步骤8，应用矢量合成的方法将原输出阻抗相应的向量与改变量所对应的向量进行合成；步骤9，合成后所得的向量即为加入虚拟阻抗后逆变器等效输出阻抗所对应的向量；所述步骤3中加入虚拟阻抗按虚拟正电感、虚拟负电感、虚拟正电阻、虚拟负电阻以及由虚拟正电阻和虚拟负电感所组成的虚拟复阻抗这五种情况进行分析；逆变器原输出阻抗由表示阻性的实部和表示感性的虚部组成，而中高压场合的线路阻抗呈感性，低压场合的线路阻抗呈阻性，加入虚拟阻抗使得逆变器等效输出阻抗呈纯感性或纯阻性以使有功功率和无功功率解耦：当想要使逆变器等效输出阻抗呈纯感性，则引入虚拟负电阻抵消其原来的阻性成分，或引入虚拟正电感使其感性更强，从而达到接近纯感性的目的；当线路阻抗影响较大时，可同时引入虚拟正电感和负电阻以降低线路阻抗的影响；当想要使逆变器等效输出阻抗呈纯阻性，则引入虚拟负电感抵消其原来的感性成分，或引入虚拟正电阻使其阻性更强，从而达到接近纯阻性的目的；在原有单相全桥逆变器电压电流双闭环反馈控制的基础上再添加一个虚拟阻抗的模块，采用的电流反馈为电感电流反馈；以添加虚拟正电感、虚拟负电感、虚拟正电阻、虚拟负电阻以及由虚拟正电阻和虚拟负电感所组成的虚拟复阻抗这五种情况下，定向地改变相应的虚拟阻抗以得到所需的等效阻抗；通过改变逆变器的输出阻抗，使其变为纯阻性或纯感性，从而达到使逆变器的有功功率和无功功率解耦。