分布式電源并網(wǎng)逆變器無(wú)縫切換控制策略

楊永超，周志鋼

（1.湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院，恩施 445000；2.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110870）

分布式電源并網(wǎng)逆變器無(wú)縫切換控制策略

楊永超1，周志鋼2

（1.湖北民族學(xué)院信息工程學(xué)院，恩施 445000；2.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110870）

為解決分布式發(fā)電系統(tǒng)中不同微電源逆變器控制策略的差異以及相互之間切換的問(wèn)題，提出了一種基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)并網(wǎng)/孤島運(yùn)行模式之間的無(wú)縫切換控制策略。分析了虛擬同步發(fā)電機(jī)、恒壓頻比和恒定功率控制方式，在孤島運(yùn)行模式下主逆變器采用基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制、恒壓恒頻控制，提出一種在2種運(yùn)行模式之間無(wú)縫切換的主逆變器控制策略。最后，在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，所提的基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的無(wú)縫切換控制策略實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)運(yùn)行模式之間的無(wú)縫切換。

分布式發(fā)電；逆變器；虛擬同步發(fā)電機(jī)；無(wú)縫切換；恒壓恒頻；恒定功率

在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，作為保證電能高效、穩(wěn)定輸出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)并網(wǎng)逆變器的控制策略進(jìn)行研究具有重要理論價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義［1-3］。目前，并網(wǎng)逆變器的運(yùn)行控制一般采用主從控制［4-5］、下垂控制［6-8］等方法。文獻(xiàn)［9］對(duì)比分析了基于多逆變器的主從控制，較為單一地驗(yàn)證了V/f-PQ控制較droop-PQ主從控制效果更好，但忽略了采用V/f控制的逆變器功率跟蹤能力以及運(yùn)行模式無(wú)縫切換控制的討論；文獻(xiàn)［10-11］將虛擬同步發(fā)電機(jī)控制特性引入并網(wǎng)逆變器輸出電壓與頻率的調(diào)節(jié)控制；文獻(xiàn)［12］基于文獻(xiàn)［11］進(jìn)一步提出了控制方法的功率跟蹤能力及無(wú)縫切換控制策略；文獻(xiàn)［13-14］提出的基于虛擬同步發(fā)電機(jī)特性的運(yùn)行模式切換控制忽略了相位同步鎖相引起的暫態(tài)沖擊；文獻(xiàn)［15-16］提出了一種微電網(wǎng)運(yùn)行模式無(wú)縫切換的并網(wǎng)逆變器控制策略，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行模式改變的平滑過(guò)渡。

本文闡述了分布式發(fā)電系統(tǒng)中基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制原理，并建立了虛擬同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合并網(wǎng)逆變器對(duì)其有功功率和無(wú)功功率的控制展開(kāi)研究。針對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行模式的切換問(wèn)題提出了一種基于鎖相環(huán)的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略，實(shí)現(xiàn)了微電網(wǎng)并網(wǎng)/孤島運(yùn)行模式的無(wú)縫切換，在Matlab/Simulink下的仿真結(jié)果表明了該控制策略的正確性和有效性，為分布式發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的控制提供了一定的參考。

1　逆變器控制策略

在分布式發(fā)電系統(tǒng)中，不同微電源的特性及作用各不相同，相應(yīng)的并網(wǎng)逆變器控制策略也有所差異。主逆變器在孤島運(yùn)行時(shí)維持微電網(wǎng)的系統(tǒng)電壓和頻率穩(wěn)定，同時(shí)也要具有一定的功率跟蹤能力。由于V/f控制缺乏阻尼特性，對(duì)系統(tǒng)電壓和頻率的穩(wěn)定能力、功率跟蹤能力不及基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制方法。因此，本文中并網(wǎng)逆變器在孤島運(yùn)行模式下采用基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制策略，在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用PQ控制策略。并網(wǎng)逆變器與虛擬同步發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　逆變器與虛擬同步發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1　Topology of inverter and its corresponding virtual synchronous generator

1.1PQ控制

PQ控制即恒功率控制，根據(jù)主控系統(tǒng)給定的有功功率和無(wú)功功率參考值進(jìn)行輸出，保證微電源始終以最大功率輸出電能。因從逆變器的輸出端與電網(wǎng)相連，故可將其輸出電壓usi（i=a，b，c）定向于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq下的d軸，使得us=usd，usq=0。則可得輸出功率與電壓、電流關(guān)系為

由于逆變器輸出電壓受到電網(wǎng)電壓ugi（i=a，b，c）的鉗制，通過(guò)控制逆變器的輸出電流便可實(shí)現(xiàn)輸出功率的獨(dú)立控制。

1.2V/f控制

V/f為恒壓恒頻控制，即微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)在建立系統(tǒng)電壓和頻率的同時(shí)，補(bǔ)償微電網(wǎng)關(guān)鍵負(fù)荷的功率缺額，響應(yīng)負(fù)荷變化。在低壓輸電系統(tǒng)中R?X，逆變器輸出阻抗近似為阻性，其輸出功率為

式中：us為usi在a相上的等效電壓；ug為ugi在a相上的等效電壓；R為輸出阻抗；δ為功角，δ很小，滿足sinδ=δ，cosδ=1。

式（2）通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器輸出有功功率實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電壓幅值的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)其輸出無(wú)功功率實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)功角δ的調(diào)節(jié)。因，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)。

1.3基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制

基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制是逆變器與同步發(fā)電機(jī)控制相結(jié)合的一種控制策略，能夠使逆變器的輸出特性與同步發(fā)電機(jī)保持一致。虛擬同步發(fā)電機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程為

式中：J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；ω為電角速度，在同步發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)為1時(shí)即為機(jī)械角速度ωm；ω0為同步電角速度；Pm和Pe分別為機(jī)械功率和電磁功率；D為阻尼系數(shù)，N.m.s/rad。

電磁功率Pe與同步發(fā)電機(jī)電勢(shì)ei（i=a，b，c）和輸出電流isi（i=a，b，c）之間的關(guān)系為

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J使得逆變器在輸出功率和頻率的變換過(guò)程中有一定的慣性，阻尼系數(shù)D使得逆變器能夠抑制電網(wǎng)的功率振蕩。因此，通過(guò)引入虛擬同步發(fā)電機(jī)能夠改善逆變器的控制效果。

以其中一相為例，基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

1.3.1有功功率調(diào)節(jié)控制

傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)械轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)輸出有功功率的控制，而基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制可在調(diào)節(jié)虛擬機(jī)械功率Pm的同時(shí)引入頻率偏差反饋指令ΔPf，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器有功功率指令Pref的調(diào)節(jié)。由儲(chǔ)能蓄電池經(jīng)雙向DC/DC變換器通過(guò)圖1中的直流母線電容輸入逆變器的電氣功率，假定頻率偏差反饋指令滿足ΔPf=-kf（f-f0）。對(duì)應(yīng)同步發(fā)電機(jī)的虛擬機(jī)械功率Pm可表示為

式中：kf為有功調(diào)節(jié)系數(shù)；f為虛擬同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓頻率；f0為配電網(wǎng)額定頻率。

圖2　基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的結(jié)構(gòu)框圖Fig.2　Structure block diagram based on virtual synchronous generator control

1.3.2無(wú)功功率調(diào)節(jié)控制

傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)輸出無(wú)功功率和機(jī)端電壓的控制，而基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制則通過(guò)調(diào)節(jié)虛擬電勢(shì)E實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)控制。虛擬電勢(shì)指令值E包含3部分：虛擬同步發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)E0、調(diào)節(jié)無(wú)功功率的ΔEQ和同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)或電壓調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的輸出ΔEU，即

式中：ΔEQ=kq（Qref-Q），kq為基于無(wú)功差額的無(wú)功調(diào)節(jié)系數(shù)，Qref為逆變器輸出無(wú)功功率參考指令，Q為逆變器輸出無(wú)功功率的實(shí)際值；ΔEU= ku（usref-us），ku為基于電壓差的無(wú)功調(diào)節(jié)系數(shù)，usref為逆變器輸出電壓參考指令。

可見(jiàn)，基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的功率調(diào)節(jié)相對(duì)傳統(tǒng)的PQ控制，不僅具有功率跟蹤能力，而且能夠調(diào)節(jié)輸出頻率和電壓的偏差，穩(wěn)定逆變器輸出頻率和電壓，為分布式發(fā)電系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐。

2　無(wú)縫切換

分布式發(fā)電系統(tǒng)組成的微電網(wǎng)有并網(wǎng)和孤島2種運(yùn)行模式?；谖㈦娋W(wǎng)穩(wěn)定高效運(yùn)行的要求，需要對(duì)并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)和孤島雙模式運(yùn)行以及2種模式之間無(wú)縫切換的控制策略進(jìn)行深入研究。在孤島運(yùn)行時(shí)，需要支撐微電網(wǎng)的系統(tǒng)電壓和頻率，同時(shí)響應(yīng)本地負(fù)荷的功率需求。考慮到V/f控制盡管能輸出穩(wěn)定的電壓和頻率，響應(yīng)因孤島容量缺額引起的功率需求，但由式（2）可以看出該控制方式?jīng)]有慣性和阻尼特性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)功率階躍以及并網(wǎng)/孤島切換的平滑過(guò)渡。因此，為了實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)/孤島運(yùn)行模式的平滑過(guò)渡及無(wú)縫切換，可以在主逆變器孤島運(yùn)行時(shí)采用基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制策略，并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)采用PQ控制。

基于PLL的無(wú)縫切換控制策略的控制框圖如圖3所示。圖3中方框中“虛擬同步發(fā)電機(jī)控制”代表圖2中的所有控制內(nèi)容，ωref為虛擬同步發(fā)電機(jī)輸出參考角速度，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)ωref≈ω0，irefi（i=a，b，c）為虛擬同步發(fā)電機(jī)輸出參考電流，經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器后得到參考電壓usrefi（i=a，b，c）。PLL鎖相環(huán)輸出的相位角θ用于計(jì)算由實(shí)際輸出的電壓和電流測(cè)量值得到的實(shí)際輸出功率。其中，igi（i=a，b，c）為電網(wǎng)電流。

圖3　基于PLL的無(wú)縫切換控制框圖Fig.3　Control block diagram of seamless switch based on PLL

2.1并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島運(yùn)行模式

在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)Switch投切到G，PLL中投切到S1，逆變器運(yùn)行于電流源控制模式跟蹤給定電網(wǎng)的有功和無(wú)功功率。參考電流igrefd和igrefq由電網(wǎng)給定功率Pref和Qref生成，再與實(shí)際電網(wǎng)電流igi經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后得到igd和igq，并做差比較后經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)，同時(shí)引入解耦環(huán)節(jié)得到參考電壓usrefd和usrefq，忽略電網(wǎng)電阻后可表示為

電網(wǎng)電壓滿足條件為

式中：Vg為電網(wǎng)電壓幅值；Lg為公共連接點(diǎn)到電網(wǎng)之間的等效電感；θ?為參考相位角；θ為PLL輸出相位角，一般θ?、θ兩者很接近。在穩(wěn)態(tài)時(shí)參考電壓可等效為

此時(shí)參考電壓usrefd和usrefq與實(shí)際輸出電壓usd和 usq基本相同，從而實(shí)現(xiàn)了電流源的閉環(huán)控制。當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)故障或者電壓波動(dòng)過(guò)大時(shí)，開(kāi)關(guān)Su斷開(kāi)，電網(wǎng)電流igd逐漸從正值減小到0，igq從負(fù)值增加到0，使得uod鉗制在Vdmax，uoq鉗制在Vqmin，生成參考電壓穩(wěn)定在固定值usrefd=Vdmax，usrefq=Vqmin。與此同時(shí)，電網(wǎng)電壓ugi和逆變器輸出等效電壓usi相等，而且兩者都隨電網(wǎng)電流igi的減小而降低，使得輸入PLL的ugq減小。PI調(diào)節(jié)器輸出持續(xù)減小并鉗制在ωmin，ωmin作為孤島運(yùn)行時(shí)的初始角頻率，避免了切換時(shí)的相位突變。檢測(cè)到孤島發(fā)生時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)Si的同時(shí)將PLL中的開(kāi)關(guān)由S1切換到S2，運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)由G投切到I，由于基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制所具有的阻尼特性和引入的積分環(huán)節(jié)，使得其控制過(guò)程量E和ω與并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)一致，輸出的usrefi和ω在切換瞬間不發(fā)生躍變，進(jìn)而建立了孤島運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)電壓和頻率。因此，逆變器由基于電流源控制平滑切換到電壓源控制。

2.2孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)運(yùn)行模式

孤島運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)Si和Su都處于斷開(kāi)狀態(tài)，PLL的輸入變?yōu)殡妷簎si，避免了因輸入ugi=0引起的鎖相誤差，逆變器采用基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制方式穩(wěn)定電壓和頻率，響應(yīng)跟蹤本地負(fù)荷功率需求并對(duì)其波動(dòng)具有較大的阻尼特性。檢測(cè)到電網(wǎng)故障或者電壓恢復(fù)后，開(kāi)關(guān)Su閉合以及PLL中的開(kāi)關(guān)由S2切換到S1實(shí)現(xiàn)相位預(yù)同步。當(dāng)負(fù)載電壓usi和電網(wǎng)電壓ugi在幅值和相位上基本一致或者差值在允許范圍內(nèi)開(kāi)關(guān)Si閉合，運(yùn)行模式選擇開(kāi)關(guān)Switch由I投切到G，usrefi的 dq軸分量切換到usrefd=Vdmax和usrefq=Vqmin，抑制了切換瞬間參考電壓的躍變。隨著電網(wǎng)電流igd和igq的增加，輸出uod和uoq恢復(fù)正常值。因此，逆變器由基于電壓源控制平滑切換到電流源控制。

2.3限制參數(shù)整定

為了保證孤島運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)電壓和頻率能在合理范圍內(nèi)，需要對(duì)限幅器的限值進(jìn)行整定。孤島運(yùn)行時(shí)，負(fù)載參考電壓被鉗制在相應(yīng)的限值，受無(wú)功參考電流igrefq的影響。電壓整定為

必須滿足Vdmax＞ug，Vdmax=-Vdmin＞0，才能保證在孤島運(yùn)行模式時(shí)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定于額定值，依據(jù)IEEEStandard1547—2003，電壓幅值不能超過(guò)其標(biāo)幺值的1.1倍，則限幅器的電壓限值滿足：，其中Vn為相電壓有效值。

3　仿真算例分析

為了驗(yàn)證所提控制策略的正確性和有效性，在Matlab/Simulink中搭建微電網(wǎng)仿真模型，如圖4所示，在不同工況和運(yùn)行模式下進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

圖4　系統(tǒng)仿真拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.4　Topology structure of simulation system

圖中，DG1代表環(huán)境依賴程度高的微電源，其逆變器始終采用PQ控制實(shí)現(xiàn)最大功率輸出；DG2代表以儲(chǔ)能蓄電池為主的微電源，其逆變器控制策略在不同運(yùn)行模式下有所區(qū)別。模型中虛擬同步發(fā)電機(jī)的仿真參數(shù)定義如下：L為同步電感，R為同步電阻，E0為發(fā)電機(jī)輸出電壓，D為阻尼系數(shù)，uref為電網(wǎng)電壓參考值，fref為電網(wǎng)頻率參考值，ω0為電網(wǎng)同步角速度，ku為電壓調(diào)節(jié)系數(shù)，kq為無(wú)功調(diào)節(jié)系數(shù)，kf為頻率調(diào)節(jié)系數(shù)。具體參數(shù)取值見(jiàn)表1。

表1　仿真參數(shù)取值Tab.1　Parameters of simulation

在孤島模式下運(yùn)行，并網(wǎng)逆變器分別采用基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制和V/f控制，通過(guò)投切本地負(fù)荷有功功率，比較分析不同控制方式的直流母線電壓、逆變器輸出系統(tǒng)電壓和頻率的響應(yīng)特性，曲線如圖5所示。

圖5　孤島模式下負(fù)荷響應(yīng)特性曲線Fig.5　Curves of load response characteristic in islanded mode

由仿真波形可見(jiàn)：圖5（a）中本地負(fù)荷有功功率在0～1.5 s時(shí)為7.5 kW，在3.6 s時(shí)刻投切到6.5 kW，并持續(xù)運(yùn)行到5.0 s；圖5（b）中在本地負(fù)荷切換時(shí)，由于基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制具有阻尼特性和引入積分環(huán)節(jié)，使得由參考功率階躍引起逆變器輸出功率緩慢變化，進(jìn)而保證了直流母線電壓存在一定的超調(diào)并平滑過(guò)渡，但基于V/f控制的不具備此特性；圖5（c）中輸出線電壓跟隨負(fù)荷功率變化有一定的波動(dòng)，采用V/f控制的直流母線電壓變化慣性小于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制，最后兩者穩(wěn)定于600 V。直流母線電壓的穩(wěn)定反映逆變器的功率平衡程度，直接影響輸出電壓的頻率。因此，基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制能夠較好地穩(wěn)定直流母線電壓及系統(tǒng)電壓。

針對(duì)并網(wǎng)逆變器的無(wú)縫切換控制，圖6給出了逆變器在并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島時(shí)電壓、電流及相位角等電量波形，圖7給出了逆變器在孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)時(shí)相應(yīng)電量的波形。

圖6可見(jiàn)：在0.190 s時(shí)刻開(kāi)關(guān)Si斷開(kāi)，此時(shí)輸入電網(wǎng)的功率變?yōu)?，由式（2）可知，圖6（b）中電流igd從正值減小到0，igq從負(fù)值增加到0。與此同時(shí)，圖6（a）中并網(wǎng)逆變器輸出線電壓usab失去電網(wǎng)電壓的鉗制，使得兩者之間的相位差逐漸增大。在0.290 s時(shí)刻開(kāi)關(guān)Su斷開(kāi)，電網(wǎng)徹底與逆變器分離使得電網(wǎng)線電壓ugab為0，相應(yīng)的PLL輸入電壓切換到usi。圖6（c）中相位角沒(méi)有過(guò)大的波動(dòng)，避免電壓相位因切換引起較大的振蕩，實(shí)現(xiàn)了鎖相的平滑過(guò)渡。

圖6　并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島無(wú)縫切換Fig.6　Seamless switch from the grid-tied mode to islanded mode

圖7　孤島轉(zhuǎn)并網(wǎng)無(wú)縫切換Fig.7　Seamless switch from islanded mode to gridtied mode

由圖7可見(jiàn)：當(dāng)電網(wǎng)故障恢復(fù)后，開(kāi)關(guān)Su在1.150 s時(shí)刻閉合時(shí)，逆變器輸出電壓usab與電網(wǎng)電壓ugab進(jìn)行相位預(yù)同步使得圖7（a）中兩者電壓相位差和圖7（d）中幅值差趨于0，相應(yīng)的PLL的輸入電壓切換到ugi，圖7（c）中相位角沒(méi)有過(guò)大的波動(dòng)，避免電壓相位因切換引起較大的振蕩。當(dāng)逆變器輸出電壓和電網(wǎng)電壓完全同步后，在1.205 s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)Si后圖7（b）中輸入電網(wǎng)電流igd增加，而且逆變器輸出的電流isd同樣增加，既滿足本地負(fù)荷需求也向電網(wǎng)輸出功率?；谏鲜龇抡娼Y(jié)果分析，實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)/孤島運(yùn)行模式之間的無(wú)縫切換。

4　結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)并網(wǎng)逆變器的控制策略，對(duì)比分析了并網(wǎng)逆變器孤島運(yùn)行時(shí)采用V/f控制和基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略的功率跟蹤、頻率響應(yīng)和電壓穩(wěn)定特性，驗(yàn)證了基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的優(yōu)良效果。在此基礎(chǔ)上給出了并網(wǎng)逆變器雙模式之間的無(wú)縫切換控制原理及相關(guān)參數(shù)整定，提出了基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的無(wú)縫切換控制策略。仿真結(jié)果表明該控制策略有效地減小了切換瞬間的暫態(tài)沖擊，實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)逆變器PQ控制和基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的控制策略之間的平滑過(guò)渡，為微電網(wǎng)中并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)提供參考。

［1］明志勇，粟時(shí)平，劉桂英，等（Ming Zhiyong，Su Shiping，Liu Guiying，et al）.微網(wǎng)友好接入的柔性變流器并網(wǎng)接口控制方法（A flexible converter grid-connected inter?face control method for friendly accession of microgrid）［J］.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSU-EP?SA），2015，27（7）：54-59.

［2］曾正，趙榮祥，湯勝清，等（Zeng Zheng，Zhao Rongxiang，Tang Shengqing，et al）.可再生能源分散接入用先進(jìn)并網(wǎng)逆變器研究綜述（An overview on advanced grid-con?nected inverters used for decentralized renewable energy resources）［J］.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)（Proceedings of the CSEE），2013，33（24）：1-12.

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Control Strategy Based Seamless Switch of Grid-tied Inverter in Distributed Generation

YANG Yongchao1，ZHOU Zhigang2
（1.College of Information Science and Engineering，Hubei University for Nationalities，Enshi 445000，China；2.School of Electrical Engineering，Shenyang University of Technology，Shenyang 110870，China）

In order to solve the problem of differences between micro-power inverter control strategies and the switch be?tween each other，the control strategy of micro-grid seamless switch between grid-tied and islanded operation modes is proposed based on a virtual synchronous generator（VSG）.Then the control strategies are analyzed based on VSG，con?stant voltage and frequency（V/f），constant active and reactive power（PQ）.The control effects of master-inverter based on VSG and V/f control in micro-grid islanded mode，and a master-inverter control strategy of seamless switch be?tween grid-tied and islanded operation modes，are also analyzed.Finally，the simulation results in Matlab/Simulink en?vironment show that the proposed control strategy can realize the seamless switch between micro-grid operation modes.

distributed generation；inverter；virtual synchronous generator（VSG）；seamless switch；constant voltage and frequency（V/f）；constant active and reactive power（PQ）

TM743

A

1003-8930（2016）08-0091-07

10.3969/j.issn.1003-8930.2016.08.016

2015-12-18；

2016-03-18

楊永超（1981—），男，碩士，講師，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹靶履茉?。Email：yycy20@163.com

周志鋼（1989—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榉植际桨l(fā)電系統(tǒng)變流控制技術(shù)。Email：sutxny_zzg@126.com