我的目的是想学习和了解微电网中逆变器的并联控制方法,经过一段时间的查阅文献,我了解到目前并联控制的实现在文献中出现频次较高的方法是:一种是下垂控制和输出增加虚拟阻抗的方法,使得输出阻抗呈感性来优化并联性能,另外一种是虚拟同步发电机 VSG 的方法,引入 VSG 的惯性环节来优化并联性能。
在之前的推文中我更新了下垂控制的基本实现,可见:《基于下垂控制的逆变器并联的原理,实现和仿真 P1》,在这里我是把逆变器当作可控电压源用来简化分析。但为了能建立完整的逆变器并联分析调试模型,我需要先把逆变器的闭环控制实现,最后再把功率潮流控制和逆变器闭环控制的模型结合起来,也就是微网中常见三环控制方法:功率>电压>电流。
使用 dq 坐标坐标系来简化闭环控制设计,下图是参考文献 1 提出的 dq 坐标系的离网逆变器的双闭环控制模型,可以很容易的搭建闭环控制:
控制实现,下图中的 e_D/e_Q 是逆变器输出侧的电压,i_D/i_Q 是逆变器的电感电流,使用外环控制逆变器的 e_DQ,内环控制逆变器的电感电流 i_DQ,内环输出控制 dq 根据 theta 转为 abc,再经过 SVM 调制后输出到 PWM 模块。
控制器输出:
PWM 部分使用载波上下叠层调试,具体实现可见:《T 型三相三电平整流器的控制实现和仿真》
输出:
至于使用 dq 控制最关键的 theta,是使用的 ramp 来实现,后面做三环控制时,这里会作为关键的控制变量,这个我们第三篇再聊。
母线 700V,逆变器输出 300V 幅值,50Hz 频率,负载 24KW 阻性负载,系统:
运行:
母线 700V,逆变器输出 300V 幅值,50Hz 频率,负载 24KW 阻性和 10mH 电感负载:
母线 700V,逆变器输出 300V 幅值,50Hz 频率,负载 24KW 阻性和 100uF 电电容负载:
小结:简单的实现了 dq 坐标系的离网电压源逆变器控制,为下一步研究微电网的逆变器并联控制策略建立了基础。RCD 负载和潮流控制后续有了进展再更新,谢谢观看。
参考文档:
1,微网中三相逆变器无互连线并联新型下垂控制策略 阚志忠,张纯江,薛海芬,董杰,邬伟扬 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.31 No.33 Nov.25, 2011
全部评论