減少了硬件電路設(shè)計工作量；功率計算所取交流量為濾波 電容電壓和濾波電感電流，精確地反映了逆變器輸出功率；另外，下垂控制方法中引入虛擬 復(fù)阻抗，并將其與無差拍控制方法相結(jié)合，在保證逆變器輸出阻抗呈電阻性、環(huán)流減小的同 時，使得各并聯(lián)逆變器具有更高的穩(wěn)定性和更快的動態(tài)響應(yīng)。
[0019] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0020] 一種基于電容電壓微分的微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運行控制方法，適用于微電網(wǎng)多逆 變器并聯(lián)控制系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)包括若干個并聯(lián)的逆變器，所述若 干個并聯(lián)的逆變器通過連接線路經(jīng)輸出繼電器開關(guān)連接至交流母線；所述逆變器包括順次 連接的直流穩(wěn)壓源、H橋逆變電路、LC濾波電路；電壓電流互感器采集到的電氣量輸入DSP 控制器進行運算處理，DSP控制器輸出的信號再經(jīng)PWM調(diào)制及驅(qū)動保護電路后，一方面驅(qū)動 H橋逆變電路開關(guān)管通斷，另一方面控制輸出繼電器開關(guān)的投切，具體步驟包括：
[0021] (1)在每個采樣周期的起始點，所述DSP控制器分別對逆變器直流側(cè)電壓Ud。、濾波 電容電壓u。和線路電流i。進行采樣；
[0022] (2)所述DSP控制器對濾波電容電壓u。進行微分運算，得到濾波電容電流i。，濾波 電容電流i。與線路電流i。的和為濾波電感電流U，計算公式如下：
【主權(quán)項】
1. 一種基于電容電壓微分的微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運行控制方法，其特征在于，適用于 微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)，所述微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)包括若干個并聯(lián)的逆變 器，所述若干個并聯(lián)的逆變器通過連接線路經(jīng)輸出繼電器開關(guān)連接至交流母線；所述逆變 器包括順次連接的直流穩(wěn)壓源、H橋逆變電路、LC濾波電路；電壓電流互感器采集到的電氣 量輸入DSP控制器進行運算處理，DSP控制器輸出的信號再經(jīng)PWM調(diào)制及驅(qū)動保護電路后， 一方面驅(qū)動H橋逆變電路開關(guān)管通斷，另一方面控制輸出繼電器開關(guān)的投切，具體步驟包 括： (1) 在每個采樣周期的起始點，所述DSP控制器分別對逆變器直流側(cè)電壓Ud。、濾波電容 電壓U。和線路電流i。進行采樣； (2) 所述DSP控制器對濾波電容電壓U。進行微分運算，得到濾波電容電流i。，濾波電容 電流i。與線路電流i。的和為濾波電感電流U，計算公式如下：
(3) 功率計算，根據(jù)濾波電容電壓U。和濾波電感電流計算出所述微電網(wǎng)多逆變器并 聯(lián)控制系統(tǒng)輸出的瞬時有功功率P和瞬時無功功率q，計算公式如下：
其中，k、k-N/4均為采樣序列號，11?；闉V波電容電壓U。在k時刻的瞬時采樣值，i^k) 為濾波電感電流it在k時刻的瞬時采樣值；N = T/T。表示一個周期內(nèi)采樣點數(shù)，T。為采樣 周期，T為工頻交流周期山(k-N/4)為k-N/4時刻濾波電感電流i曲瞬時采樣值； (4) 低通濾波，對瞬時有功功率P和瞬時無功功率q低通濾波，得到有功功率平均值P 和無功功率平均值Q ;
其中，為低通濾波器的截止頻率；S為復(fù)頻率； (5) 參考電壓合成，根據(jù)有功功率平均值P、無功功率平均值Q、初始相位角4合成引入 虛擬復(fù)阻抗之前的參考電壓Utuf; (6) 引入虛擬復(fù)阻抗之前的參考電壓減去線路電流i。與虛擬復(fù)阻抗的乘積，其差 值為參考電壓Uuf，計算公式如下：
其中，為低通濾波器的截止頻率，Rd為虛擬電阻值，Ld為虛擬電感值；S為復(fù)頻率； (7) PI控制，Uuf與U。的差值A(chǔ) U經(jīng)PI調(diào)節(jié)，輸出電流環(huán)參考量i uf，PI調(diào)節(jié)離散計算

公式為：
其中，k、k-1均為采樣序列號，kp為PI調(diào)節(jié)的比例系數(shù)，k i為PI調(diào)節(jié)的積分系數(shù)； (8)無差拍電流控制，電流環(huán)參考量iuf減去濾波電感電流U，得到的差值經(jīng)無差拍控 制調(diào)節(jié)，得到調(diào)制波信號；得到的調(diào)制波信號和S角載波進行PWM雙極性調(diào)制，得出開關(guān)管 的占空比信號，經(jīng)驅(qū)動保護電路，控制開關(guān)管Si?S4的開通與關(guān)斷W及輸出繼電器開關(guān)的 投切；無差拍控制的離散計算式為：
其中，D似為開關(guān)管脈寬調(diào)制量，d為調(diào)制系數(shù)；L即逆變器濾波電感值；iuf化)、i^k) 分別為ifef、的罔散量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述并聯(lián)運行控制方法，其特征在于，步驟巧）中，根據(jù)有功功率平 均值P、無功功率平均值Q、初始相位角4合成引入虛擬復(fù)阻抗之前的參考電壓具體 步驟為： a、 逆變器輸出阻抗為電阻性時的下垂控制算法，utf。,的角頻率《和幅值E計算公式 為：
式中，為空載角頻率參考值，Et為空載輸出電壓幅值參考值，m、n皆為下垂控制系 數(shù)； b、 由角頻率《、幅值E W及初始相位角4合成計算公式如下： 心'=尤正sin(誠+約。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)運行控制方法，其特征在于，步驟巧）中，所述調(diào)制系 數(shù)d的取值范圍為0. 96?1. 0。

【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電容電壓微分的微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運行控制方法，適用于由若干個逆變器并聯(lián)組成的微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)，本發(fā)明對濾波電容電壓進行微分，得到濾波電容電流，不需利用電流互感器對濾波電容電流進行采集，減少了硬件電路設(shè)計工作量；功率計算取交流量為濾波電容電壓和濾波電感電流，精確地反映了逆變器輸出功率；下垂控制中引入虛擬復(fù)阻抗，在保證逆變器輸出阻抗呈電阻性、適用于低電壓微電網(wǎng)的同時，各并聯(lián)逆變器之間的環(huán)流大大減小；在電流內(nèi)環(huán)控制中采取無差拍控制方法，對濾波電感電流控制，系統(tǒng)的魯棒性更強，各并聯(lián)逆變器的穩(wěn)定性更高、動態(tài)響應(yīng)更快。
【IPC分類】H02J3-42
【公開號】CN104600753
【申請?zhí)枴緾N201510058688
【發(fā)明人】張慶海, 梁甲文, 劉安華
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月4日