分布式VSC動態(tài)虛擬阻抗優(yōu)化并聯(lián)策略研究.pdf

1、多逆變器并聯(lián)技術(shù)是分布式發(fā)電系統(tǒng)（DGS）的關(guān)鍵技術(shù)之一，很多分布式能源（DER）將通過逆變裝置并接到交流母線上，為負載提供電能。在各種逆變器并聯(lián)控制方式中，電壓源逆變(VSC)并聯(lián)方式不僅負責功率輸出，同時能夠維持母線側(cè)電壓幅值、頻率的穩(wěn)定，并具有一定冗余性。因此本文基于無互聯(lián)通信線下垂算法，提出新的優(yōu)化控制策略，可實現(xiàn)自動均流、對等控制、滿足逆變器在并網(wǎng)及孤島模式下平滑切換的功能。從以下方面體現(xiàn)工作成果：
　　首先，對傳統(tǒng)下垂

2、算法中有功-頻率，無功-幅值控制關(guān)系提出改進，按有功-幅值，無功-頻率關(guān)系解耦，更能滿足低壓系統(tǒng)中分布式發(fā)電的線路阻抗要求。根據(jù)雙閉環(huán)控制器系統(tǒng)模型，從瞬時性與精度兩個方面研究對比電流采樣點選擇不同位置時，控制器跟蹤給定電壓的能力。為了進一步滿足解耦控制關(guān)系，引入虛擬阻抗的調(diào)節(jié)方法，將輸出電壓以虛擬電壓源及輸出電流表達式表示，改變輸出線路阻抗對象特性，并結(jié)合前饋算法對虛擬壓降進行補償。
　　其次，本文重點針對虛擬阻抗及下垂算法提出

3、改進方案，在靜態(tài)虛擬阻抗參數(shù)的優(yōu)化基礎上，提出新型動態(tài)虛擬阻抗技術(shù)，通過檢測下垂電壓及電流,在線調(diào)節(jié)虛擬阻抗反饋系數(shù)，達到限制負載壓降在合理范圍內(nèi)變化的同時，實現(xiàn)環(huán)路電流最小化控制的目的。在下垂線設計環(huán)節(jié)中，加入積分項使下垂曲線跟隨輸出電壓幅值、頻率的下垂量變化，起到穩(wěn)態(tài)恢復作用，提高電壓精度。為頻率下垂曲線設計微分項，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下改善其動態(tài)性能。
　　MATLAB/SIMULINK平臺上構(gòu)建兩臺逆變器并聯(lián)實驗樣機，模擬

4、低壓輸電線參數(shù)環(huán)境下多逆變器的離網(wǎng)并聯(lián)運行，仿真驗證算法理論合理性，并與傳統(tǒng)雙閉環(huán)算法進行比較體現(xiàn)優(yōu)化算法的均流能力。
　　最后，采用TI公司型號TMS320F28335的DSP作為主控芯片，完成軟件設計及硬件系統(tǒng)搭建，對關(guān)鍵部分流程作出說明，在兩臺單機容量1kVA的逆變器平臺上實現(xiàn)下垂優(yōu)化算法，最終對各模塊實驗波形，單機輸出特性，雙機并聯(lián)性能進行考察。實驗結(jié)果及分析表明算法的正確性與有效性，本課題研究內(nèi)容對分布式電源并聯(lián)發(fā)電的進