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2单台逆变器的控制策略
对于单台逆变器的控制,又从基波功率控制和谐波功率调节两个角度进行划分。
基波功率控制主要涉及:
离网控制策略:主要是V-f控制或下垂控制,及其各种改进控制方案。
并网控制策略:逆变器的输出功率可以表示为
由此,并网控制策略,主要分为直接功率控制(直接控制S)、直接电压控制(直接控制Uo)、直接电流控制(直接控制I1)。本文在此基础上,进一步提出直接阻抗控制(直接控制Zf)的概念。对于应用最多的直接电流控制,定量分析了逆变器侧电流(i1)反馈和电网侧电流(i2)反馈控制对系统稳定性的影响。
运行模式的切换控制策略:已有一些基于d-q轴电压控制和锁相环等的方法,还有待进一步的研究。
图2并网逆变器电压电流相量之间的关系
谐波功率调节主要涉及:
开关纹波的抑制:L、LC、LCL、LLCL等滤波器的优化设计和集成。
谐波谐振的抑制:各种无源阻尼和有源阻尼控制。
谐波和负序电压抑制:增强型数字锁相环。
本地谐波负荷电流补偿:多功能并网逆变器。
3多台逆变器的协调控制
3.1集中控制
微电网是一种特殊的电网,逆变器型分布式电源可以等效为电网中的同步发电机,但逆变器不具有转子动能,因而普遍缺乏惯性。因此,在微电网中需要配置一定容量的储能,来实现负荷动态过程中的能量平衡。这里的储能可以直接安装在每个分布式单元的直流侧,也可以通过逆变器连接到交流母线。若将储能配置到每个逆变器的直流母线,在失去任何一个逆变器单元时,都可以保证N-1可靠性。但是,这种对等的控制策略中,仅使用了同步发电机的下垂控制策略,类似于同步发电机的一次调频控制,是一种有差调频,在负荷动态扰动后,微电网的频率会偏离额定值。因此,进一步引入了传统电网中的二次调频控制和三次调频控制或称自动发电控制。在对等控制(一次控制)完成动态调节后,通过二次调频控制重新调整并网逆变器的有功和无功指令,保证微电网的频率和电压为额定值,其功能类似于微电网中心控制器(Micro-GridCentralControl,MGCC)的协调调度控制功能。此外,通过控制微电网和配电网之间联络线的功率,可以控制微电网注入电网的有功和无功功率,实现微电网的优化、经济运行,类似于同步发电机的自动发电控制(AutomaticGenerationControl,AGC),也称为三次控制,这与配电网的管理功能相对应。
延伸阅读:发明公布︱控制微电网中的功率
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