引言

目前，大容量的單相逆變電源因制造成本高、安裝與維修難度大，在一定程度上制約了它的發(fā)展，而多逆變電源的并聯(lián)逆變電源具有組合靈活、生產(chǎn)與維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)[1]，因此成為研究熱點(diǎn)。其中以下垂控制為核心的無互聯(lián)線控制模式因無需通信即可完成并聯(lián)逆變器的功率分配這一特點(diǎn)，在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。

然而，由于各逆變器的線路阻抗差別難以避免，逆變器間會(huì)產(chǎn)生環(huán)流[3]，導(dǎo)致功率分配不均，因此傳統(tǒng)下垂控制策略不能滿足微電網(wǎng)中對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配的需求[4]。為解決這個(gè)問題，目前主要采用基于虛擬阻抗的下垂控制技術(shù)[5]。文獻(xiàn)[6]加入了一個(gè)無功調(diào)整環(huán)節(jié)，使其可以隨無功功率的改變而動(dòng)態(tài)調(diào)整虛擬電感，從而使每臺(tái)逆變裝置的等效阻抗基本一致。文獻(xiàn)[7]設(shè)計(jì)了一致性算法，可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)虛擬阻抗。文獻(xiàn)[8]提出了基于虛擬復(fù)阻抗的改進(jìn)控制策略，并建立并聯(lián)小信號(hào)數(shù)學(xué)模型研究系統(tǒng)穩(wěn)定性。

在傳統(tǒng)下垂公式中，系統(tǒng)頻率會(huì)隨著負(fù)載增大逐漸降低，系統(tǒng)電壓也會(huì)因?yàn)樨?fù)載和虛擬阻抗的引入造成公共耦合點(diǎn)電壓跌落。針對(duì)此問題，文獻(xiàn)[9]對(duì)傳統(tǒng)下垂控制中出現(xiàn)的電壓和頻率跌落問題進(jìn)行了補(bǔ)償處理。

在功率環(huán)中使用SOGI模塊提取逆變器輸出電壓和電流的正交信號(hào)，但無法消除直流分量。當(dāng)輸出信號(hào)帶有直流分量干擾時(shí)，會(huì)放大逆變器輸出中的直流信號(hào)。許多學(xué)者針對(duì)SOGI的低次諧波衰減能力進(jìn)行了改進(jìn)。文獻(xiàn)[10]通過增加求差節(jié)點(diǎn)和自適應(yīng)濾波器可以快速檢測電壓的幅值和基波頻率，并濾除諧波和消除直流分量。文獻(xiàn)[11]提出CSOGI方法來消除直流分量。文獻(xiàn)[12]揭示了連接SOGI模塊與PLL/FLL頻率反饋路徑差異導(dǎo)致的穩(wěn)定性問題。

本文提出了一種新型的下垂控制策略。通過引入虛擬電感使線路阻抗呈現(xiàn)感性，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)逆變器的總阻抗近似相等；同時(shí)在下垂公式中引入動(dòng)態(tài)補(bǔ)償策略，對(duì)有功控制環(huán)中的頻率和無功控制環(huán)中的電壓進(jìn)行自適應(yīng)補(bǔ)償；在功率環(huán)中采用CSOGI-QSG模塊消除直流信號(hào)對(duì)功率計(jì)算結(jié)果的干擾。通過MATLAB/Simulink平臺(tái)進(jìn)行仿真分析，同時(shí)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證，結(jié)果表明經(jīng)過動(dòng)態(tài)補(bǔ)償后，有功和無功功率的均分效果明顯提高。

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作者信息：

薛家祥1，張姣姣1，金禮2

（1.華南理工大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院，廣東 廣州 510640；

2.貴州民族大學(xué) 物理與機(jī)電工程學(xué)院，貴州 貴陽 550000）