[发明专利]一种基于RC虚拟阻抗的逆变器并联控制方法

摘要

本发明公开了一种基于RC虚拟阻抗的逆变器并联控制方法。该控制方法首先通过添加微分环节的下垂控制对逆变器进行并联控制，然后添加RC虚拟阻抗环将输出有功无功功率解耦并在线路阻抗不同的情况下对功率进行均分，再添加一个基于比例谐振控制的二次控制提高分配精度。本发明的并联控制方法用于低压电路中线路阻抗不同的多逆变器并联控制有明显的优势，具有功率分配快，功率分配更精确，环流小等优点，具有现实意义。

主权项

1.一种基于RC虚拟阻抗的逆变器并联控制方法，其特征在于在低压电路中，针对逆变器线路阻抗不同时可以快速精确的对功率进行均分，依次含有以下步骤：步骤1：构造一个逆变器仿真模型采用Matlab/Simulink搭建一台三相全桥逆变器电路模型，逆变器直流电源电压Vdc为650V，利用SPWM进行控制，调制波频率为50Hz，载波频率为10kHz；步骤2：基于PR控制的电压电流双闭环控制步骤1搭建一台三相全桥逆变器，步骤2基于步骤1对逆变器进行闭环控制；逆变器输出端口接一个LCL滤波器，由逆变器端电感Li，电容C，负载端电感Lg组成；对电感Li的电流和电容C上的电压进行采样，通过PR控制器进行计算反馈到SPWM调制波进行调制，达到双闭环控制的效果，使得逆变器输出波形为三相正弦波；步骤3：下垂控制(1)将步骤2中的两台参数一致的逆变器进行并联；分别采集两台逆变器电容电压VC和电感Lg电流ig，通过等式计算出逆变器瞬时输出功率：(2)瞬时输出功率经过一个低通滤波器得到逆变器的平均功率：其中ω0是滤波器的截止频率；根据下垂控制方法：其中m，n为下垂因子，其值由用户自定义；P*和Q*为功率参考值，一般设为0；(3)通过下垂控制可对逆变器进行并联控制；步骤4：改进的下垂控制(1)改良后的下垂公式如下：(2)为了修改等效的逆变器输出阻抗、对功率进行均分，需要添加虚拟阻抗Zv，其包含电阻和电容元件被引入输出电流反馈路径，Zv(s)定义为其中Rv是虚拟电阻，Cv是虚拟电容；虚拟阻抗环的表达式如下所示：其中Vcα和Vcβ为添加阻尼阻抗后的电压补偿值，反馈到下垂控制产生的电压中；(3)为了改善负载变化时系统的稳定性，提出一种基于PR控制器的电压幅值，频率的二次控制法：在传统下垂控制中加入公共耦合点电压幅值和频率的偏差量，通过PR控制器进行计算后作为下垂控制的前馈，与传统下垂控制计算的电压相加得出新的电压参考值，表达式为：其中E_pcc是PCC处电压幅值，是PCC处的相位角，and分为是他们的参考值；K_pc,K_ic,K_qc和K_qa是PR控制器的调节参数；首先通过测量公共耦合点的电压幅值和频率即PCC处的E_pcc和再与公共耦合点的额定电压幅值频率进行比较，得到的差值进行PR调节，再反馈到每个逆变器的电压参考值进行补偿，和下垂控制产生的电压参考值相加得到新的参考值，生成新的下垂。