基于滑膜控制的低压微网并联逆变器相环流复合抑制策略

摘要

低压微网并联逆变器系统的相环流问题严重影响着微网输出侧的电能质量与转换效率.为此，引入滑模控制（sliding mode control, SMC）设计相环流复合抑制策略（compound suppression strategy of phase circulation, CSSPC）.首先，依据并联系统相环流产生机理，分相间环流与相内环流进行建模，分析并给出不同相环流的抑制机理.其次，针对并联系统相间环流，结合传统的虚拟阻抗下垂控制（virtual impedance droop control, VIDC）法，从母线电压响应、下垂环输出精度、虚拟感抗调节改进设计，得到鲁棒下垂SMC控制器，以在提升并联系统功率分配精度的同时抑制其相间环流；并基于小信号扰动理论分析了所设计鲁棒下垂控制器的参数稳定性.针对并联系统相内环流，设计零序电压SMC抑制器，以动态调整空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation, SVPWM）中零矢量的作用时间，通过消除零序电压间接抑制并联系统相内环流.最后，设计了仿真试验，结果表明所提CSSPC策略能够将并联系统的相间与相内环流系数分别控制在1.49%与0.72%以内，证明了所提策略的有效性.

关键词

微网 / 并联三相逆变器 / 环流抑制 / 滑模控制 / 鲁棒下垂控制 / 复合策略

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51307035,62073095）; 哈尔滨市科技创新人才项目（RC2024DY395）