摘要
随着光伏低压微网交流侧负荷需求日益增大，逆变器并联运行已成主流趋势。但由于光伏分布式电源具有分散性，各逆变器间等效连线阻抗难以匹配，导致传统阻性下垂控制难以根据各逆变器容量合理分配功率，系统环流现象明显，严重影响系统稳定运行。因此，本文以光伏低压微网并联逆变器为研究对象，主要对逆变器间环流抑制问题展开研究。 首先，介绍了光伏微网发电的背景及意义，重点论述了并联逆变器控制与环流抑制方法研究现状。建立了三相全桥逆变器在三种不同坐标系下的数学模型，基于所建立模型分析了逆变器主电路及控制电路结构，并对其滤波模块及电压电流双闭环控制模块参数进行了设计，为后续并联逆变器系统环流抑制策略研究提供理论基础和模型支撑。 然后，针对各并联逆变器等效连线阻抗不匹配导致逆变器间存在较大环流问题，提出一种基于可调节虚拟阻抗的环流抑制策略。所引入可调节虚拟阻抗由虚拟负电感和虚拟电阻组成，通过虚拟负电感消除逆变器等效连线阻抗中的感性成分，实现阻性下垂控制输出功率精确解耦。通过虚拟电阻使逆变器等效连线阻抗向着与容量成反比方向动态调整，并利用小信号稳定性分析为虚拟电阻调整系数的取值提供依据。仿真与实验结果表明，所提策略能在等效连线阻抗不匹配情况下，有效提高并联逆变器功率分配精度与环流抑制效果。 最后，针对传统阻性下垂控制中下垂系数固定的局限性及引入可调节虚拟阻抗所导致的电压降落问题，提出一种自适应下垂控制策略。该策略在引入可调节虚拟阻抗的基础上，将输出有功功率与无功功率作为反馈信号引入至阻性下垂控制方程，使下垂系数跟随实时输出功率自适应调整，并设计电压补偿模块对引入可调节虚拟阻抗所造成的电压降落进行补偿，进一步提高并联逆变器功率分配精度与环流抑制效果，从而提升系统稳定性。仿真与实验结果表明，该策略能将逆变器间环流抑制在0.15A以下。
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