7)电压环参考电压uraf、滤波电容电压u。、微源输出电压Ud。、滤波电感电流k输入 电压电流控制器，经电压外环电流内环调节，得到调制波信号D;
[0021] 8)调制波信号D和三角载波进行双极性调制，得出开关管的占空比信号，经驱动 保护电路，控制H桥逆变电路开关管的开通与关断。
[0022] 本方案的控制方法针对低电压微电网中线路电阻远大于线路感抗的特点，对基波 电流采用同时含有阻容性分量的虚拟复阻抗，设计各并联逆变器输出阻抗在基频段呈电阻 性，这样逆变器输出阻抗与线路阻抗之和就会呈现明显的电阻性；逆变器并联带非线性负 载时，电路中会产生高频谐波电流，将各次高频电流分别乘以不同的虚拟感抗，则谐波频段 逆变器输出阻抗呈电感性，受阻性等效输出阻抗的鲁棒下垂控制策略所限制，从而避免了 高频谐波电流对逆变器并联控制的影响。
[0023] 根据本发明优选的，所述步骤2)中，两拍数值功率计算方法，其计算公式为：
【主权项】
1. 一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法，各分布式发电单元主电 路包括微源、H桥逆变电路、LC滤波电路，所述的微源、H桥逆变电路、LC滤波电路顺次连接， 最后通过连接线路经开关接至交流母线，交流母线上接有非线性负载；下垂控制部分采用 阻性等效输出阻抗的鲁棒下垂控制策略；通过带通滤波器对线路电流分频，提取各次电流， 对基波电流和各次高频电流分别乘以不同的虚拟复阻抗；该方法的具体步骤为： 1) 在每个采样周期的起始点，处理器将微源输出电压Ud。、滤波电容电压u。、滤波电感 电流k、线路电流i。分别进行采样与处理； 2) 根据两拍数值功率计算方法，由滤波电容电压u。、滤波电感电流十算出有功功率 平均值P和无功功率平均值Q; 3) 根据阻性等效输出阻抗的鲁棒下垂控制原理，利用离散傅里叶变换DFT计算出滤波 电容电压u。在一个周期的有效值U。，空载电压幅值参考值E#减去U。，得到的差值乘以系数 K，再减去有功功率平均值P与下垂控制系数n的乘积，其差经过积分运算，得到参考电压幅 值E;无功功率平均值Q与下垂控制系数m的积，加上空载角频率参考值其和即为参考 电压角频率《 ; 4)PLL锁相环对滤波电容电压u。锁相，得到初始相位角巾；根据参考电压幅值E、参考 电压角频率《和初始相位角巾，合成引入分频虚拟复阻抗之前的参考电压u、rf; 5) 线路电流i。经带通滤波器分别提取得到基波电流i<^3次谐波电流1。3以及h次谐 波电流 6) 基波电流次谐波电流1。3以及h次谐波电流i^分别乘以对应的虚拟复阻抗Ri-sLpsL3以及sLh之后，其和作为减数，uU乍为被减数，进行减法运算，运算结果的差为 电压环参考电压uMf; 7) 电压环参考电压uMf、滤波电容电压u。、微源输出电压Ud。、滤波电感电流L输入电压 电流控制器，经电压外环电流内环调节，得到调制波信号D; 8) 调制波信号D和三角载波进行双极性调制，得出开关管的占空比信号，经驱动保护 电路，控制H桥逆变电路开关管的开通与关断。
2. 根据权利要求1所述的基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法，其特 征在于，所述步骤2)中的两拍数值功率计算方法，计算公式为：
其中，N为工频周期与采样周期的比值，仏_分别为第k、k+1个采样时刻滤波电 容电压幅值，1^ 1^+1)分别为第k、k+1个采样时刻滤波电感电流幅值。
3. 根据权利要求1所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤3)中，参考电压幅值E和参考电压角频率《的计算公式为：
其中，S为复频率。
4. 根据权利要求1所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤4)中，引入分频虚拟复阻抗之前的参考电压uU十算公式为：
5. 根据权利要求1所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤5)中带通滤波器的传递函数为：
其中，I为阻尼系数，为基波角频率，h为基波谐波次数，s为复频率。
6. 根据权利要求1所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤6)中，电压环参考电压uMf的计算公式为：
其中，s为复频率。
7. 根据权利要求1所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤7)中电压环参考电压uMf与滤波电容电压u。的差值经PI控制器调 制，输出内环电流参考值iMf，离散调节公式为：
其中，&和Ki分别为PI调节器的比例系数和积分系数；T。为采样周期； iMf与滤波电感电流U之差，乘以L/T。，再加上u。，最后乘以d/Ud。，就得到调制波信号D，无差拍控制输出的调制波信号D的离散计算公式如下：
式中，d为调制系数，L为滤波电感值，T。为采样周期，i为输出内环电流参考值，D(k) 是第k个采样时刻的调制波信号D的计算值，ujk)为第k个采样时刻的u。采样值，i(k) 为第k个采样时刻的iMf采样值，U(k)为第k个采样时刻的k采样值。
8. 根据权利要求7所述的一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法， 其特征在于，所述步骤7)中的调制波信号D的具体计算公式（vii)中，d的取值范围为 0? 95 ?1. 0〇
【专利摘要】本发明公开一种基于分频虚拟复阻抗的微电网多逆变器并联控制方法，适用于低电压微电网带非线性负载的多逆变器并联控制系统。发明采用阻性等效输出阻抗的鲁棒下垂控制策略，通过带通滤波器对线路电流分频，提取各次电流，对基波电流乘以同时含有阻容性分量的虚拟复阻抗，设计各并联逆变器输出阻抗在基频段呈电阻性；将各次高频电流分别乘以不同的虚拟感抗，则谐波频段逆变器输出阻抗呈电感性，受阻性等效输出阻抗的鲁棒下垂控制策略所限制，避免了高频谐波电流对逆变器并联控制的影响。发明克服了传统方法的不足，在低电压微电网带非线性负载的多逆变器并联控制系统中取得较好的控制效果。
【IPC分类】H02J3-38, H02M7-48
【公开号】CN104578861
【申请号】CN201510059596
【发明人】张庆海, 刘安华, 李洪博, 梁甲文, 蔡军
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司聊城供电公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月4日