前言:下垂控制通過模擬同步發(fā)電機(jī)的自同步和電壓下垂特性,可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)逆變器的無通訊并聯(lián)。只需采樣各個(gè)逆變器的輸出電壓和電流,根據(jù)下垂控制策略就能實(shí)現(xiàn)多逆變器模塊的同步,均流運(yùn)行。
下面是來自《一種微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運(yùn)行控制策略 張慶?!逢P(guān)于下垂控制講的比較清晰易懂的部分,我們可以先來了解一下基本的原理。
下圖是含有2個(gè)分布式電源的微電網(wǎng)簡化原理圖:
有功功率和無功功率分別為:
看完論文后通俗的講,下垂控制就是隨著負(fù)載增大后根據(jù)下垂系數(shù)各自改變各自的輸出幅度和相角,來實(shí)現(xiàn)P和Q的均分。但是隨著采樣和線路阻抗的原因,一定會(huì)影響均流性能,這都是后續(xù)要討論的話題。在這里只聊聊最基本的下垂控制實(shí)現(xiàn)哈。
三相電網(wǎng)的PQ可以通過下式計(jì)算得出:
所以單相電網(wǎng)也可以參考這個(gè)算法,只需要在虛擬出一個(gè)正交的beta出來,所以可以使用sogi的方法得到,也可以直接用微分器重建一個(gè)正弦波出來。
關(guān)于sogi的實(shí)現(xiàn)可見:《一種應(yīng)用于三相電網(wǎng)的雙SOGI鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)方法和仿真》。
S1: PQ計(jì)算是實(shí)現(xiàn)下垂控制的第一步,模型可見:
運(yùn)行輸出:
單相PQ計(jì)算:
使用2個(gè)LPF后輸出:
S2: 根據(jù)下垂控制公式分別計(jì)算幅值和相角,相角度的計(jì)算類似于鎖相環(huán)中的實(shí)現(xiàn):
S3:為了快速測試下垂控制性能這里使用壓控電壓源來模擬逆變器的功率級(jí),后續(xù)會(huì)補(bǔ)上逆變器的部分??傮w模型如下,測量PCC點(diǎn)的電壓用來做計(jì)算PQ。各自計(jì)算輸出的Vd-set和theta經(jīng)過dq>abc變換得到abc三個(gè)調(diào)制波。
在阻性負(fù)載下測試均流性能,可見在輕負(fù)載時(shí)頻率要高于重負(fù)載時(shí),PQ均流都很不錯(cuò)。
在RCD負(fù)載時(shí)測試,可見PQ依然可以很好的均流:
小結(jié):簡單的介紹了最基礎(chǔ)的下垂控制的實(shí)現(xiàn)原理和仿真模型,并對(duì)線性和非線性負(fù)載做了測試,發(fā)現(xiàn)使用下垂控制PQ確實(shí)能實(shí)現(xiàn)非常不錯(cuò)的并聯(lián)均流效果。這里為了快速了解下垂控制實(shí)現(xiàn),用了可控電壓源代替逆變器,后面會(huì)用逆變器來進(jìn)行測試。
致謝:藍(lán)狐大大,小歐大大,在我學(xué)習(xí)下垂控制上給予了非常大的幫助。