基于“虛擬復阻抗”的低壓微網下垂控制策略

李圣清， 李靜萍

(湖南工業大學 電氣與信息工程學院，湖南 株洲 412007)

0 引 言

近年來，微電網憑借著多樣化的供能模式以及彈性的控制方式，逐漸成為國內外炙手可熱的研究焦點[1-2]。微電網由多個DG單元和負載構成，通過公共耦合點( PCC )連接至主電網，控制靜態傳輸開關來監測微電網和主電網狀態。由于微網系統中的逆變器微源種類多，且分散廣的特點，使其難以實現高速通信。而微網并聯逆變器的下垂控制方法對通信平臺的依賴性低，故在微網應用中受到廣泛青睞[3]。常規的下垂控制方法主要是應用于阻感比(R/X)較小的高壓輸電線路中，此時各并聯逆變器的等效輸出阻抗呈現純感性，有功功率P對δ和無功功率Q對電壓U之間的關系近乎解耦[4]。在低壓微網或線路阻抗呈阻性的系統中，高的阻感比將會使得逆變器功率耦合加強，系統穩定性降低，從而難以實現對電能質量的有效控制。為降低線路的阻感比，可以在線路中串聯些許電感并通過改造硬件電路來增加線路的電感量，使線路阻抗趨于感性化。然而改造硬件電路則需要重新設計電路，加大線路損耗以及設計成本，經濟性較差。相比之下，優化微源控制策略，調節系統的等效輸出阻抗會更加有效。文獻[5]提出了虛擬阻抗的方法，引入了一個虛擬負電阻和電感來改善無功功率的均分性能，但是線路參數很難得到。文獻[6-7]為調節微源輸出阻抗，利用虛擬阻抗方法，從電壓閉環指令中減掉虛擬阻抗兩端的壓降。……