[发明专利]一种孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制方法

摘要

一种孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制方法，各逆变器的本地控制器中不含有滑窗离散傅里叶变换，利用下垂控制输出参考电压的相位角对集中控制器的传输量进行dq/αβ坐标变换。下垂控制输出参考电压减去基波虚拟阻抗电压和滤波电容电压，差值输入第一准比例谐振控制进行电压调节；h次谐波虚拟阻抗电压加上滤波电容电压，和值输入第二准比例谐振控制进行电压调节；第一准比例谐振控制的输出量与第二准比例谐振控制的输出量之差作为参考电流。应用本发明于带非线性负载、各逆变器馈线阻抗不相同及额定容量不一致等复杂条件下的孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制系统中，仍实现了逆变器输出功率均分控制，且各逆变器间的环流得到有效抑制。

主权项

一种孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制方法，其特征在于，该方法适用于孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制系统，所述孤岛微电网多逆变器并联功率均分控制系统包括若干并联的逆变器、公共母线、线性和非线性负载、集中控制器；所述逆变器的主电路包括顺次连接的直流稳压电源、H桥逆变电路、LC滤波电路、馈线，所述H桥逆变电路设有S1‑S4四个功率开关管，所述逆变器还包括驱动及保护电路、本地控制器；若干个并联的逆变器通过所述馈线连接至公共母线，所述公共母线上接有线性和非线性负载，所述公共母线上还设有集中控制器；所述集中控制器对公共母线电压进行采样处理和计算，所述集中控制器的输出通过低带宽通信传送至各并联逆变器的本地控制器中，所述本地控制器输出信号通过所述驱动及保护电路，驱动所述H桥逆变电路S1‑S4四个功率开关管的开通与关断；具体步骤包括：(1)在每个采样周期的起始点，本地控制器对滤波电容电压uc_α、滤波电感电流iinv_α、馈线电流iline_α分别进行采样与处理；集中控制器对公共母线电压upcc进行采样、处理与计算，得到dq坐标系下公共母线电压h次谐波分量的d坐标分量upcch_d和q坐标分量upcch_q；(2)对滤波电容电压uc_α延时四分之一工频周期，得到滤波电容电压uc_α的共轭值uc_β，对馈线电流iline_α延时四分之一工频周期，得到馈线电流iline_α的共轭值iline_β；通过功率计算，由uc_α、uc_β、iline_α、iline_β计算得到有功功率P和无功功率Q；(3)通过下垂控制，由有功功率P和无功功率Q计算得到参考电压角频率ω和参考电压幅值E；(4)由参考电压角频率ω和参考电压幅值E合成下垂控制输出参考电压udroop_α；(5)对下垂控制输出参考电压udroop_α延时四分之一工频周期，得其共轭值udroop_β，对udroop_α和udroop_β进行PLL锁相，得到下垂控制输出参考电压相位角θdroop；(6)集中控制器通过低带宽通信，将dq坐标系下公共母线电压h次谐波分量的d坐标分量upcch_d和q坐标分量upcch_q传送至本地控制器；本地控制器参考hθdroop，对upcch_d和upcch_q进行dq/αβ坐标变换，得到αβ坐标系下公共母线电压upcc的h次谐波分量upcch_α以及upcch_α的共轭值upcch_β；(7)将upcch_α、upcch_β与h次谐波反馈系数Gh运算，得到h次谐波虚拟阻抗电压uvh；(8)通过iline_α、iline_β和虚拟基波阻抗运算，得到基波虚拟阻抗电压uvf；(9)下垂控制输出参考电压udroop_α减去基波虚拟阻抗电压uvf和滤波电容电压uc_α，得到的差值通过输入第一准比例谐振控制进行电压调节；h次谐波虚拟阻抗电压uvh加上滤波电容电压uc_α，得到的和值通过输入第二准比例谐振控制进行电压调节；(10)第一准比例谐振控制的输出减去第二准比例谐振控制的输出，得到的差值为参考电流iref；(11)参考电流iref减去滤波电感电流iinv_α，得到的差值再乘以电流增益KI，得到调制信号ir；(12)调制信号ir经驱动及保护电路驱动H桥逆变电路S1‑S4四个功率开关管的通断。