[发明专利]一种基于功率交互的并联逆变器下垂控制方法

说明书

本发明公开了一种基于功率交互的并联逆变器下垂控制方法，包括采集逆变器i的输出电压和输出电流；计算逆变器i的有功功率P_i和无功功率Q_i；将有用功率P_i和无功功率Q_i发送到信息共享单元；信息共享单元根据有用功率P_i和无功功率Q_i，计算共享有功功率P_com、共享无功功率Q_com和逆变器台数N；并发送至下垂控制模块；下垂控制模块根据改进的R型下垂方程，生成逆变器i的参考电压角频率和幅值的设置值ω_i和V_i，进而得到逆变器i的参考电压v_refi；输入电压控制器，通过电压控制器生成逆变器i开关器件的门级触发信号，控制逆变器i开关管的通断。本发明能够减小由下垂机制引起的电压幅值和频率偏移，提高并联系统的功率均分精度和系统动态性能，提升输出电压的电能质量。

技术领域

本发明涉及一种逆变器控制领域，特别是涉及一种基于功率交互的并联逆变器下垂控制方法。

背景技术

逆变器并联运行赋予供电系统良好的冗余度和可扩展性，同时能够有效增强供电可靠性，在新能源分布式发电、微电网和不间断电源等领域中经常应用。而下垂控制由于能够实现多逆变器自主并联运行，得到了广泛研究。基于下垂控制的逆变器并联系统由于输出连线阻抗的差异，功率均分存在误差。另外，下垂机制将使输出电压的频率和幅值偏离额定值，降低了输出电压的电能质量。此外，增大下垂系数能够在一定范围内改善功率均分精度和系统动态性能，但会造成电压幅值和角频率进一步偏离额定值，需折中考虑。

目前,“Fast reactive power sharing,circulating current and resonancesuppression for parallel inverters using resistive-capacitive outputimpedance.IEEE Transactions on Power Electronics,2016,31(8)”指出根据逆变器阻抗的不同，传统下垂控制方程共有五种类型，L型、R型、C型、RL型、RC型，分别对应相应的下垂方程；多台逆变器基于下垂控制方程并联运行时，在输出连线阻抗存在较大差异时，稳态功率均分精度较低，而且下垂机制造成参考电压幅值和频率偏离额定值，影响输出电能质量。增大下垂系数能够在一定范围内改善功率均分精度和系统动态性能，但会造成电压幅值和角频率进一步偏离额定值，需折中考虑。“Theoretical and ExperimentalInvestigation of Networked Control for Parallel Operation of Inverters.IEEETransactions on Industrial Electronics,2012,59(4)”对两台逆变器组成的并联系统进行研究，基于L型下垂控制，提出一种基于网络控制的并联逆变器均流控制策略。每台逆变器通过CAN通信网络接收另一台逆变器的有功和无功功率信息。逆变器的本地输出功率和另一台逆变器的输出功率分别乘于加权系数后再相加，作为参与下垂控制的功率值。加权系数可以调整通信调配功率的比例。该方案有助于让并联系统能兼顾所有模块的信息，主导模块并联时输出功率的均分情况，但在输出连线阻抗差异较大时对功率均分精度的改善能力有限，而且没有考虑下垂机制引入的电压幅值和频率偏移问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种基于功率交互的并联逆变器下垂控制方法，能够减小由下垂机制引起的电压幅值和频率偏移，从而提高并联系统的功率均分精度和系统动态性能，提升输出电压的电能质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于功率交互的并联逆变器下垂控制方法，包括：

采集逆变器i输出电压和输出电流，i为1,2,3,…,N，N为逆变器的台数，N1；