一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略

摘要

孤岛模式的微电网中，本地负荷投切或线路阻抗变化等因素会引起系统等效阻抗差异，导致采用下垂控制的并联逆变器难以实现无功均分。为此，提出一种兼具频率及幅值补偿功能的孤岛微电网无功均分控制策略。首先，分析了基于下垂控制的并联逆变器功率传输特性。在双环控制中引入虚拟阻抗，使系统等效阻抗呈感性，实现低压微电网有功/无功解耦控制。其次，在无功控制环中引入积分修正项，以无功功率偏差为驱动，调节逆变器输出电压，实现自适应无功均分。此外，为抑制因大规模负荷投切造成的母线电压频率和幅值偏移，分别在有功和无功控制环中引入频率和幅值补偿项，并从功率控制环动态响应的角度分析了频率及幅值补偿系数的选取原则。同时，在有功控制环中引入有功修正项，其功率传输特性表明引入有功修正能消除因频率补偿造成的有功偏差。将所提策略与传统下垂控制和基于虚拟阻抗的下垂控制进行仿真比较，仿真结果表明：在系统等效阻抗变化场景下，所提控制能实现自适应无功均分，无功均分精度不受系统等效阻抗变化影响；在逆变器即插即用场景下，所提策略能根据逆变器投切情况合理分配功率；在两种场景下，所提策略均能在实现有功及无功均分的前提下降低母线电压幅值和频率偏差，改善母线电压质量。

关键词

孤岛微电网 / 下垂控制 / 无功功率均分 / 频率补偿 / 幅值补偿