最近看到徐老師《電力電子系統(tǒng)建模及控制》,書(shū)中9.1.4章節(jié)無(wú)互連線并機(jī)控制方式,剛好跟要預(yù)研的無(wú)線并機(jī)課題有密切的聯(lián)系;
通過(guò)大量的資料收集,總結(jié)如下:
我們可以得出兩臺(tái)離網(wǎng)逆變器在并機(jī)的時(shí)候:
1、 各輸出電壓間的相位差主要造成有功功率的差異,有功環(huán)流的方向是從相位超前的單元流向相位滯后的單元,即相位超前的發(fā)出正有功環(huán)流,相位滯后的發(fā)出負(fù)有功環(huán)流。
2、 各輸出電壓間的幅值差主要造成無(wú)功功率的差異,無(wú)功環(huán)流的方向是從幅值較大的單元流向幅值較小的單元,即幅值大的發(fā)出正無(wú)功功率,幅值較大的發(fā)出正無(wú)功環(huán)流,幅值較小的發(fā)出負(fù)無(wú)功環(huán)流。
考慮在逆變器的控制中加入下垂特性作為逆變器無(wú)互連線的均流控制策略。實(shí)際上,逆變器的有功功率環(huán)流主要取決于輸出電壓的相位差,而無(wú)功功率環(huán)流主要取決于輸出電壓的幅值差,若希望負(fù)載在并聯(lián)的各臺(tái)逆變電源之間合理分配,那么在下垂特性中就可以像同步發(fā)電機(jī)一樣,分別以有功功率和無(wú)功功率作為下垂量,響應(yīng)的以相位(頻率)和電壓幅值作為被垂量,只要下垂的參數(shù)選取恰當(dāng),那么久可以實(shí)現(xiàn)在并聯(lián)逆變電源之間負(fù)責(zé)的合理分配。
如下為下垂特性方程:
f=f0-mP
V=V0-nQ
式中 f0、V0分別為逆變器空載輸出電壓的頻率和幅值;f、V 分別為逆變器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算的輸出電壓頻率和幅值;m、n 分別為有功電壓頻率下垂系數(shù)和無(wú)功電壓幅值下垂系數(shù)。
并聯(lián)逆變器的通信機(jī)制:逆變電源并聯(lián)在一起的逆變器穩(wěn)態(tài)時(shí)其頻率(或者幅值)的相互一致性,否則系統(tǒng)處于過(guò)渡狀態(tài)或者趨于崩潰(如果頻率不一致,則兩臺(tái)逆變器的相位差一直在變化)。
根據(jù)有功電壓頻率下垂方程可知,當(dāng)輸出電壓相位差逐漸增大時(shí),相位超前的模塊發(fā)出有功功率越多,此時(shí)其頻率下降也越多;相位滯后的模塊輸出功率小,頻率下降也越少。因此發(fā)出功率少的模塊電壓頻率高于發(fā)出功率多的模塊電壓頻率,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩臺(tái)逆變器相位差縮小,最終兩臺(tái)逆變器的相位一致,有功功率偏差得到抑制,無(wú)功功率偏差的抑制過(guò)程類似。其下垂控制框圖如圖 4?2所示:
圖 4?2傳統(tǒng)下垂控制框圖
圖 4?3逆變器電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)控制框圖