[发明专利]一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法

权利要求书

1.一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立多逆变器并联下垂控制方程；

步骤2：分析多逆变器并联有功均分的条件；

步骤3：构建基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，根据多逆变器并联时的输出有功功率与输出电压和公共连接点电压的关系建立多逆变器并联模型，建立线路阻抗呈阻性特性下的多逆变器逆并联下垂控制方程为：

其中，P、Q分别为逆变器输出的有功功率和无功功率，U、U^*分别为逆变器输出电压幅值和电压给定值；f、f^*分别为逆变器运行时输出电压的频率和频率给定值；m和n分别为有功-电压下垂系数和无功-频率下垂系数。

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，根据多逆变器并联模型，建立两逆变器下垂控制并联时的输出有功功率的均分误差关系式为：

其中，U_i、U_j别为第i个和第j个逆变器的输出电压，R_Li、R_Lj分别为第i个和第j个逆变器到公共连接点的等效电阻，P_i、P_j分别为第i个和第j个逆变器的额定功率，m_i、m_j分别为第i个逆变器和第j个逆变器的有功-电压下垂系数。

4.根据权利要求3所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，当输出有功功率均分误差△P的分子部分等于零时，能实现多逆变器并联有功功率的均分，即：

分析得到多逆变器并联有功均分的条件为：多逆变器并联时的各逆变器等效线路阻抗之比和各逆变器的有功-电压下垂系数与输出电压的乘积之比相等。

5.根据权利要求1所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，步骤3包括以下具体步骤：

步骤31：引入虚拟阻抗，改变各并联线路的等效阻抗，当各逆变器的等效线路阻抗之比和各逆变器的有功-电压下垂系数与输出电压的乘积之比相等时，可实现有功功率按照额定功率均分；

步骤32：建立自适应虚拟阻抗模型为：

Z_V＝R_v+jX_v

其中，R_V、X_V分别为虚拟电阻、虚拟电感，虚拟电感取给定负值，虚拟电阻为自适应虚拟电阻，由两部分构成，一部分为给定正值，一部分为可变正值。

步骤33：搭建多逆变器并联仿真模型，验证引入虚拟阻抗的改进下垂控制方法能否实现多逆变器并联时输出有功功率按额定容量均分。

6.根据权利要求5所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，自适应虚拟阻抗模型中的虚拟电阻表达式为：

其中，R_vi为第i个并联逆变器的虚拟电阻，R_set为给定正值虚拟电阻，w_S1,i为第1个并联逆变器与第i个并联逆变器的额定容量之比，k_v为虚拟电阻系数，i_odi为第i个并联逆变器输出电流的d轴分量。

7.根据权利要求6所述的一种基于自适应虚拟阻抗的多逆变器并联控制方法，其特征在于，并联逆变器中额定容量最小的为1号逆变器，其固定虚拟电阻R_set取值为0.1～0.4Ω，虚拟电阻系数k_v取值范围为0.2～0.6。