下垂控制逆变器谐波阻抗分析
《2024年微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究》范文
《微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究》篇一微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究一、引言随着可再生能源的日益普及和微电网技术的发展，微电网逆变器作为连接可再生能源与电网的重要设备，其控制技术成为了研究的热点。
其中，PV/QF下垂控制技术以其独特的优势，成为了微电网逆变器控制策略中的一种重要方法。
本文旨在深入研究微电网逆变器中PV/QF下垂控制技术，探讨其工作原理及性能，为未来微电网的发展提供理论支持。
二、PV/QF下垂控制技术概述PV/QF下垂控制技术是一种基于逆变器输出电压和频率的下垂控制策略。
该技术通过调整逆变器的输出功率，实现微电网内电源与负荷的平衡。
其中，PV代表功率下垂控制，主要用于调节有功功率；QF代表电流或电压下垂控制，主要用于调节无功功率。
这种控制方式可以快速响应负荷变化，保持微电网的稳定运行。
三、PV下垂控制技术的工作原理与性能分析PV下垂控制技术主要通过调整逆变器的输出电压幅值和频率来实现对有功功率的控制。
当微电网内负荷增加时，逆变器通过降低输出电压幅值或提高频率来增加有功功率的输出；反之，当负荷减少时，则通过提高输出电压幅值或降低频率来减少有功功率的输出。
这种控制方式具有响应速度快、控制精度高等优点。
四、QF下垂控制技术的工作原理与性能分析QF下垂控制技术则主要通过调整逆变器的输出电流或电压幅值来实现对无功功率的控制。
在微电网中，无功功率对于维持系统电压稳定具有重要意义。
QF下垂控制技术可以根据系统电压的变化，自动调整逆变器的无功功率输出，从而保持系统电压的稳定。
此外，该技术还具有较好的动态性能和鲁棒性。
五、PV/QF下垂控制的实现方法及优化策略实现PV/QF下垂控制需要综合考虑微电网的拓扑结构、电源特性以及负荷特性等因素。
在实际应用中，可以通过数字信号处理器（DSP）等设备实现PV/QF下垂控制的数字化和智能化。
同时，为了进一步提高系统的性能和稳定性，可以采取一系列优化策略，如引入模糊控制、神经网络等智能算法，以实现更精确的控制。
逆变器 下垂控制
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此处，直接将微电源 等效成直流电源经逆变后得到的交流电源，并传输功率到公共交 流母线上。其相量关系如图：E为逆变电源输出电压的幅值，V为微电网公共交流母线 电压幅值，Z为线路阻抗的幅值，θ为线路阻抗的相角，Φ是以微电网公共交流母线电 压矢量作为参考时逆变电源输出电压矢量的相角。
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逆变器的输出复功率如下：
接。
2假设是改迚电路1，即在电压电流双环前又引入功率给定环节，那么再把下垂斜率控制该迚成PI PID 控制，是否缀余，而且如果给两个逆变器不同的功率给定值，相同的下垂系数，那么功率分担又会怎
样？
3 改迚电路2是两台并联逆变器向同一负载供电，即工作在孤岛状态，那么在并网的时候是否也能直 接这样改迚。
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有功功率
环流
无功功率
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1 该论文在下垂控制环节迚行了改动，由原来单纯的比例环节该迚成pd pid环节，即把控制环节阶数
提高，提高系统稳态响应和精确性。那么，也可以将现在的LC滤波环节改迚到LCL滤波环节，也提高
了阶数，但LCL又有谐振峰，会产生不好的影响，因此又可引入电容电流和输出电流双电流内环与电 压环控制，那么与前些日子许德志的论文《多逆变器并网系统的输出阻抗建模与谐波交互》又可以连
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逆变器作为与电网连接的接口，可以将直 流电能转换为频率 电压可控的交流电能。 既可以与电网连接工作在并网状态，也可 以单独给负载供电即孤岛模式。
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由微电源构成的微电网实质上逆变电源的并联系统，逆变器并联的控制目标即是实现 单台逆变器频率、幅值、相位的一致，最终实现各逆变电源对负载电流的均分。根据 前面对功率传输特性的分析，可以模拟传统电力系统同步发电机的下垂特性，实现逆 变电源并联系统的无互线并联控制，即下垂控制。
功率下垂控制原理对逆变器并联系统的按容分配负荷问题
功率下垂控制原理对逆变器并联系统的按容分配负荷问题南昌航空大学信息工程学院、科华恒盛股份有限公司、钦州学院物理与电子工程学院的研究人员刘斌、卢雄伟、熊勇等，在2015年第21期《电工技术学报》上撰文，对于非同等功率等级的逆变器无线并联系统而言，因为均分系统负荷可能导致小容量逆变器无法工作，所以必须让负荷按照正比于逆变器模块容量的方式实现分配。
围绕下垂控制原理，通过对输出电压幅值和频率进行收敛性分析，推导出逆变负荷按容分配的充分条件，这一充分条件对下垂控制系数的确定具有很好的指导作用。
此外，通过引入虚拟阻抗法和双环调节器，搭建了由两台不同容量的逆变器组成的微电网系统。
最后通过仿真和实验验证了该理论分析的有效性。
一方面，随着国民经济的发展，电力需求也在迅速增长，但一味地扩大电网规模不能满足电力供应的要求。
另一方面，20世纪60年代的几次大型停电事故引发了科研人员对分布式发电系统潜在效益的重视。
分布式电源尽管优点突出，但是它相对于电网而言是一个不可控源，微电网便是在这种环境下应运而生的。
它从系统角度出发将分布式电源、负荷、储能装置及控制装置等模块看成一个单一可控的单元，既可以与电网联网运行，也可以在电网出现故障或系统需要脱网时与主网断开单独运行。
微电网的这种灵活可调度性，使得它可以成为未来大型电网的有力补充和有效支撑，也正因为如此，近年来关于微电网的研究引起了社会和学术界的广泛关注。
在微电网控制策略中，最常见的有三种。
即在并网运行时采用PQ控制，在孤岛运行时采用V/f控制或者下垂（droop）控制。
由于本文侧重考虑的是微电网孤岛运行时的负荷分配问题，而基于单个V/f微电源主从控制方式对主控电源的容量要求较高，整个微电网对主电源依赖性过高，因此最终选用基于下垂控制的微电源对等控制方式作为本文负荷分配的控制策略。
此外，依据逆变器之间是否存在互联线，可以将逆变器并联技术分成有互联线并联和无互联线并联两大类，前者因为有互联线的存在而限制了逆变器模块之间的距离，相比而言无互联线并联技术具有更好的发展前景。
《2024年微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究》范文
《微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究》篇一微电网逆变器PV-QF下垂控制技术的研究一、引言随着可再生能源的快速发展和微电网技术的日益成熟，微电网逆变器作为微电网系统中的关键设备，其控制技术成为研究的热点。
PV（Power-Voltage）下垂控制和QF（Quadrature-Frequency）下垂控制作为两种重要的逆变器控制策略，在微电网的运行中发挥着重要作用。
本文将重点研究微电网逆变器中PV/QF下垂控制技术，分析其原理、性能及优化策略。
二、PV下垂控制技术研究1. PV下垂控制原理PV下垂控制是一种基于电压和频率的下垂控制策略，通过调整逆变器的输出电压和频率来实现在微电网中的功率分配。
当微电网中的负荷发生变化时，PV下垂控制能够根据电压和频率的偏差自动调整输出功率，保持微电网的稳定运行。
2. PV下垂控制的性能分析PV下垂控制具有响应速度快、鲁棒性强的特点，在微电网中能够有效地实现功率的快速分配。
然而，该控制策略在面对非线性负荷和快速变化的负荷时，可能会出现电压和频率的波动，影响微电网的稳定性。
三、QF下垂控制技术研究1. QF下垂控制原理QF下垂控制是一种基于无功功率和频率的下垂控制策略。
它通过调整逆变器的输出无功功率和频率来实现在微电网中的功率因数和电压的控制。
QF下垂控制在微电网中能够实现无功功率的合理分配，提高系统的功率因数。
2. QF下垂控制的性能分析QF下垂控制在面对非线性负荷和不平衡负荷时，能够保持较好的稳定性，对电压和频率的波动有较好的抑制作用。
然而，该控制策略在面对快速变化的负荷时，可能存在响应速度不够快的问题。
四、PV/QF复合下垂控制技术研究针对PV下垂控制和QF下垂控制的优点和不足，提出PV/QF复合下垂控制策略。
该策略结合了PV下垂控制和QF下垂控制的优点，通过同时调整输出电压、频率、无功功率等参数，实现微电网的功率分配和稳定运行。
五、PV/QF下垂控制的优化策略1. 参数优化通过对PV/QF下垂控制的参数进行优化，可以提高微电网的稳定性和响应速度。
三相逆变器下垂控制
三相逆变器的下垂控制方法主要包括以下步骤：
1. 由电压、电流传感器和调理电路组成的测量单元对逆变器输出的电压电流进行同步采样。
2. 由下垂控制中的功率计算单元计算出逆变器输出的有功功率和无功功率的平均值。
3. 通过 P-f 和 Q-V 的下垂特性方程计算出电压和频率指令。
4. 参考电压环节将电压和频率指令合成在 dq 轴上的电压给定送入电压电流闭环控制环节。
5. 双闭环控制环节经 PI 调节获得 SVPWM 所需的参量。
逆变器下垂控制原理可以将两台逆变器等效成如下的模型，两台逆变器输出阻抗与连线上的阻抗之和分别为 Z1 和 Z2，其中Z1=R1+jX1=RZ1∠θ1，
Z2=R2+jX2=RZ2∠θ2；E1 和 E2 分别为两台设备空载电压幅值，以其为参考，则 j1、j2 分别为两台设备输出电压的相角。
另外，对于下垂控制的并网逆变器，其主要需要考虑的控制参数有：下垂系数kp、kq，电压控制环 PI 环节中的 kvp、kvi 以及电流控制环 PI 环节中的kip、kii。
其中，下垂系数 kp 的影响表现为：将 kp 作为变量，对 kp 取多组不同的值得到对应的根轨迹。
随着 kp 增大，$\frac{1}{kp}$ 减小，系统根轨迹由右半平面穿越虚轴到达左半平面，系统稳定性逐渐增强。
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微网逆变器的下垂控制策略研究
微网逆变器的下垂控制策略研究而微网逆变器是微网系统中的关键组件，它起着转换能源、控制能流和保护机械设备的重要作用。
在微网逆变器中，下垂控制策略是非常关键的一部分，它通过监测微网内的电网电压和频率，控制逆变器的输出功率，以实现微网与电网的无缝切换和协同运行。
下垂控制策略是一种基于能量采集和传输的控制策略，其核心原理是通过降低微网逆变器的输出电压或频率，引导微网中的分布式电源向电网输出有限的电流或功率。
具体而言，下垂控制用于维持微网与电网之间的电压和频率的协调，同时保证微网中的能量管理和供应质量。
下垂控制策略在微网逆变器中的实现主要包括两个步骤：目标功率计算和输出电压/频率控制。
首先，通过监测微网内的电网电压和频率，计算出微网当前需要向电网输出的目标功率。
然后，根据目标功率和当前的逆变器输出功率，实现对逆变器输出电压或频率的控制。
当微网内的电压或频率与电网不一致时，下垂控制策略通过调整逆变器的输出电压或频率，使其与电网保持一致，从而实现微网与电网的协同运行。
在下垂控制策略的研究中，主要关注以下几个方面：一是电压和频率的协调控制。
由于微网逆变器要与电网保持稳定的电压和频率，因此在控制过程中需要考虑电压和频率的变化情况，合理选择控制策略以实现协调控制。
二是逆变器的响应速度和稳定性。
对于下垂控制策略来说，逆变器响应速度的快慢和稳定性的高低直接影响到微网与电网之间是否能够实现无缝切换和电能的传输。
因此，需要采用合适的控制算法和调节参数来提高逆变器的响应速度和稳定性。
三是光伏和风力发电的逆变器控制。
由于光伏和风力发电对网络的影响较大，其逆变器的控制也需要加以研究和优化。
例如，可以采用MPPT技术来提高光伏逆变器的能量转换效率，同时采用矢量控制技术来提高风力发电逆变器的稳定性。
综上所述，是微网领域中的重要研究方向。
通过优化下垂控制策略，可以实现微网与电网的无缝协同运行，提高微网的稳定性和可靠性，促进微网的发展和应用。
光伏微网并网逆变器下垂控制策略改进研究
光伏微网并网逆变器下垂控制策略改进研究韩庆;施伟锋【摘要】传统下垂控制策略广泛应用于光伏微网并网逆变器控制,但是没有考虑在低压微网系统中由于线路阻抗比较大引起的功率耦合问题,以及多个微电源供电时系统功率分配不均衡问题.针对这些问题,本文在传统下垂控制基础上,应用坐标变换对有功功率与无功功率进行耦合控制,又通过在电压电流环之中加入虚拟动态阻抗环,提出一种基于电压-电流-阻抗三环控制的光伏微网并网逆变器控制策略.该策略随电压电流的波动而改变虚拟阻抗值,合理分配系统的有功和无功功率,在系统稳定时自动切除虚拟动态阻抗,减小系统的功率环流和线路的损耗,同时限制系统的电压降落,提高电网的电能质量.最后,仿真实验验证该改进控制策略的有效性和可行性.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】6页(P47-52)【关键词】光伏微网;下垂控制;虚拟动态电阻;功率分配;并网逆变器【作者】韩庆;施伟锋【作者单位】上海海事大学物流工程学院,上海 201306;上海海事大学物流工程学院,上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TM727随着全球能源危机的日益加重，环境污染问题日渐突出，作为应对措施之一，新能源发电技术在现代电力系统中得到广泛应用，由不同分布式电源组成的微网系统的研究被国内外专家学者广泛的关注[1]。
微网是由分布式电源、负载、储能装置、能量转换装置、监控和保护等装置组成的小型发配电系统。
目前，如何提高微网并网运行功率平稳性和并网的快速性成为微网研究的热点问题之一[2]。
下垂控制是实现多个微电源并网供电的主要控制策略，由于只需要检测逆变器的运行情况，无需逆变器之间的通讯联系[3]，所以下垂控制策略被广泛应用于并网逆变器的对等控制中。
微网线路较短与线路电压等级较低的特点决定了其感抗与电阻为同一数量级，无法与长距离输电线路一样作等效处理，传统的下垂控制在微网系统中直接应用有功功率与无功功率控制，这必然会引起有功功率与无功功率之间的耦合问题，从而导致微网系统运行的不平稳以及不同微电源之间有功功率与无功功率分配不平衡的问题[4]。
(完整版)逆变器的下垂控制
下垂控制的原理是什么。
？下垂控制是并网逆变器的常用控制原理，但是具体下垂控制的深层原理和物理含义是什么啊？查到的几乎所有的文献对此都是基于下垂控制XXXX、仿照同步发电机下垂特性XXXX，却没有一个真正说清楚仿照哪了，电机书上对同步发电机的下垂特性也没讲清楚其物理原理。
向各位知乎大神求教，我看网上也有很多问这个的却没有一个回答说清楚的。
添加评论分享简单来说，所谓下垂控制就是选择与传统发电机相似的频率一次下垂特性曲线（Droop Character）作为微源的控制方式，即分别通过P/f下垂控制和Q/V下垂控制来获取稳定的频率和电压，这种控制方法对微源输出的有功功率和无功功率分别进行控制，无需机组间的通信协调，实现了微源即插即用和对等控制的目标，保证了孤岛下微电网内电力平衡和频率的统一，具有简单可靠的特点。
——————————————————————————————————————————补充说一说。
学过电机学都知道，发电机有个功角特性曲线，其中凸极同步发电机的无功功率表达式是：有功功率表达式：我们可以看出，通过控制U和功角来控制有功功率P和无功功率Q。
那么反过来，可以通过控制有功功率P和无功功率Q来控制U和功角所以，微电网中的常规下垂控制是通过模拟传统发电机的下垂特性，实现微电网中微电源的并联运行。
其实质为：各逆变单元检测自身输出功率，通过下垂特性得到输出电压频率和幅值的指令值，然后各自反相微调其输出电压幅值和频率以达到系统有功和无功功率的合理分配。
逆变器输出电压频率和幅值的下垂特性为：其中w0，U0分别为逆变器输出的额定角频率，额定电压。
kp，kq为逆变器下垂系数。
P,Q 分别为逆变器实际输出的有功功率和无功功率。
P0，Q0分别为逆变器额定有功和无功功率。
由上式我们可以得到三相逆变器常规的P-f 和Q-U 下垂控制框图。
注：常规下垂控制是在系统并联逆变器的输出端等效阻抗为大电感的条件下推导得到的。
基于下垂特性的逆变器并联技术研究_杨淑英
第25卷第2期2006年4月电工电能新技术Advanced Technology of Electrical Engineering and EnergyVol .25,No .2Apr .2006收稿日期:2005-08-17作者简介:杨淑英(1980-),男,安徽藉,博士,研究方向为电力电子电力传动;张 兴(1963-),男,上海藉,教授,硕导,博士,研究方向为电力电子电力传动;张崇巍(1945-),男,安徽藉,教授,博导,研究方向为特种电源。
基于下垂特性的逆变器并联技术研究杨淑英,张 兴,张崇巍(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009)摘要:本文分析了基于下垂特性控制的基本原理,进而对逆变器及其并联系统进行了设计。
针对用一阶惯性环节滤除功率纹波的不足,本文在功率计算中引入了二阶振荡环节,提高了系统的可控性及其动态性能。
虚拟阻抗的引入,减少了逆变器输出阻抗对并联系统的影响。
最后本文通过对两台基于DSP T MS320F2407A 的1kVA 单相PW M 逆变器的并联实验,验证了此控制方案的正确性与可行性。
关键词:无联络线并联;下垂特性;振荡环节;虚拟阻抗中图分类号:TM64 文献标识码:A 文章编号:1003-3076(2006)02-0007-041 引言随着电力电子技术的发展,对逆变器的容量及其冗余性的要求不断提高,而单台逆变器的容量和冗余性却受到限制,为了缓解这种矛盾,提高逆变器的可扩展性和冗余性[1],逆变器并联技术受到关注[1-8]。
另外,在分布式发电系统中[2,3],如由太阳能、风能、化学能等能源组成的混合能源发电系统中,逆变器的并联运行是其重要组成部分。
在传统的逆变器并联方案中,为了在各并联逆变器之间均分负载,逆变器之间需要控制联络线,即有联络线式并联系统,如相互间存在隶属关系的主从式并联系统[4]和相互间为对等关系的对等式并联系统[5]等。
这些有联络线的并联系统虽然能够较好地均分负载,但是,联络线的存在容易给系统引入干扰,进而降低了系统的可靠性;而无联络线式并联系统就克服了这一不足。
微源并网逆变器下垂控制策略的改进研究
Ｓ Ｕ Ｎ Ｙ ｕ ｎ － ｌ ｉ ｎ ｇ ， ＨＵ ＡＮ Ｇ Ｗｅ ｉ ， ＷＡＮ Ｇ Ｇ ｕ ａ ｎ — ｎ ａ ｎ ， ＷＡ ＮＧ Ｗｅ ｎ － ｊ ｕ ｎ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ｏ ａ ｈ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ０ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
于此控制策 略的微 电网仿真模 型， 仿真结果验证 了此控制策略 的有效性。 关键词 ： 微 网： 下垂控制 ； 非线性特性 ； 前馈环节； 小干扰分析 中图分类号： Ｔ Ｍ ４ ６ ４ 文献标志码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ３ — ７ ５ ９ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ０ ６ － ０ ５
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ｉ ｇ ｄ ｒ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ｅ ｎ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ］ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ｇ ｒ ｉ ｄ， ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ｓ ｎ ｌ ａ ］ １ ｄ ｒ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｓ ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｓ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｄ ｒ ｏ ｏ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｒ ｄ ｒ ｏ ｏ ｐ
基于改进下垂控制的并联逆变器控制策略研究
基于改进下垂控制的并联逆变器控制策略研究随着现代电力系统的快速发展和智能电网的逐步推广，电力中的能量转换和传输技术也得到了广泛关注和研究。
并联逆变器作为能量转换技术的一种重要形式，其在可再生能源电站、微电网和电动车充电站等场合得到了广泛应用。
并联逆变器的性能和控制策略直接影响到电力系统的稳定性和效率。
本文将基于改进下垂控制的并联逆变器控制策略进行深入研究。
首先，文章将介绍并联逆变器的基本原理和结构。
并联逆变器是由多个逆变器模块组成的，可以同时连接多个直流电源和交流电负载。
并联逆变器可以实现多源多负载之间的能量转换和传输，具有高效、可靠和灵活的特点。
然后，文章将详细介绍改进下垂控制策略的原理和优势。
传统的下垂控制策略主要依靠电流和电压反馈来控制逆变器的输出电压和频率，但在实际应用中存在动态响应速度慢、抗干扰能力弱等问题。
改进的下垂控制策略通过引入频率锁相环（PLL）和改进的电流控制环等技术手段，可以实现更快的动态响应和更强的抗干扰能力。
接着，文章将介绍改进下垂控制的并联逆变器控制策略的设计方法。
首先，根据系统的工作原理和控制要求，确定逆变器的控制结构和参数设置。
然后，根据改进的下垂控制策略原理，设计逆变器的频率锁相环和电流控制环，并进行参数调整和优化。
最后，使用仿真软件进行系统建模和仿真验证，验证改进下垂控制策略的性能和有效性。
在文章的下一部分，将介绍实验平台的搭建和实验数据的采集。
使用实验平台来验证改进下垂控制策略的性能和有效性，通过采集逆变器的实时输出数据和监测系统的状态参数，对控制策略的稳定性和优化性能进行评估。
通过对比实验结果和仿真结果，可以进一步验证改进下垂控制策略的优势和有效性。
最后，文章将对改进下垂控制的并联逆变器控制策略进行分析和总结。
通过实验结果的分析和对比，可以得出改进下垂控制策略在提高逆变器控制性能和系统稳定性方面的优势。
同时，文章也将对改进下垂控制策略的不足之处进行讨论，并提出改进措施和未来的研究方向。
下垂控制逆变器并机原理
下垂控制逆变器并机原理下垂控制逆变器并机原理1.引言下垂控制逆变器并机是一种常见的逆变器并机方式，主要用于电力系统的调度与运行。
本文将介绍下垂控制逆变器并机的基本原理、逆变器的运行过程以及控制策略。
2.下垂控制逆变器并机的基本原理下垂控制逆变器并机是利用逆变器的功率特性，在逆变器输出功率下降时获得额外的发电机输出。
当主逆变器发生故障或停机时，备用逆变器能够自动启动并提供稳定的电力输出，确保电力系统的可靠性。
下垂控制逆变器并机的基本原理是通过控制逆变器输出电压使其下降，从而引起发电机输出增加。
当发电机处于并机状态时，发电机的输出功率直接受到逆变器的控制，逆变器输出功率的变化会导致发电机输出功率的变化。
逆变器的电压输出下降将导致发电机的输出电流增加，从而提高并机发电机的输出功率。
通过这种方式，备用逆变器能够自动接管主逆变器的输出。
3.逆变器的运行过程逆变器是将直流电源转换为交流电源的设备，在逆变器工作过程中，需要输入一个稳定的直流电压，然后通过逆变电路将其转化为交流电压。
逆变器的工作过程主要包括三个步骤：功率调节、电流调节和电压调节。
首先，逆变器需要根据需求调节输出的功率水平。
通过控制输入电压的大小和频率，逆变器可以实现从零功率到最大功率的调节。
其次，逆变器需要根据负载的特性调节输出电流。
为了保证负载的稳定性，逆变器需要监测电流的大小，并根据需要调整输出电流。
通过控制输出电流的大小，逆变器可以适应不同电力系统的负载要求。
最后，逆变器需要根据负载的要求调节输出电压。
为了保证负载的稳定性和安全性，逆变器需要监测输出电压的大小，并根据需要进行调节。
通过控制输出电压的大小，逆变器可以确保负载正常工作并提供稳定的电力输出。
4.下垂控制逆变器并机的控制策略下垂控制逆变器并机使用一个特殊的控制策略来实现逆变器的并机操作。
该控制策略主要包括两个方面：电流控制和功率控制。
在电流控制方面，下垂控制逆变器并机会通过控制输出电流的大小来实现发电机的输出功率调节。
阻性并联环流分析及下垂多环控制
阻性并联环流分析及下垂多环控制一、概述阻性并联环流分析及下垂多环控制是电力电子领域中一项重要的研究内容，对于提升逆变器等电力电子设备的并联运行效率与稳定性具有重要意义。
在电力系统中，逆变器并联运行是常见的应用形式，而环流问题则是并联系统面临的主要挑战之一。
阻性并联环流指的是在逆变器并联系统中，由于阻抗不匹配或控制策略不当等原因，导致电流在并联支路之间形成不必要的环流，这不仅影响了系统的效率，还可能对设备造成损害。
下垂控制作为一种有效的并联控制策略，通过调整逆变器的输出电压或电流，实现功率的合理分配和环流的抑制。
传统的下垂控制方法往往存在响应速度慢、精度不高等问题，难以满足现代电力系统对高效率和稳定性的要求。
研究阻性并联环流的成因和特性，以及改进下垂控制策略，对于提升并联系统的性能具有重要意义。
本文首先分析了阻性并联环流的成因和特性，包括阻抗不匹配、控制策略不当等因素对环流的影响。
针对传统下垂控制方法的不足，提出了下垂多环控制策略。
该策略通过引入多个控制环路，实现了对逆变器输出电压和电流的精确控制，从而有效抑制了环流。
通过实验验证了所提控制策略的有效性和优越性。
通过对阻性并联环流的分析及下垂多环控制策略的研究，本文为逆变器并联系统的优化设计和运行提供了理论依据和实践指导，对于提升电力电子设备的并联运行效率和稳定性具有重要的理论和实际意义。
1. 阻性逆变器并联系统的概述阻性逆变器并联系统，作为一种高效且可靠的电力电子系统架构，近年来在分布式电源、不间断电源（UPS）以及可再生能源并网等领域得到了广泛应用。
该系统由多个逆变器模块并联组成，每个模块的输出端通过具有阻抗特性的元件（如电阻）进行串联，从而实现系统的整体输出。
在阻性逆变器并联系统中，各逆变器模块共同承担负载，并通过特定的控制策略实现电流的均分和输出电压的稳定。
这种架构不仅提高了电源系统的容量和可靠性，还有效地抑制了逆变器并联模块之间的环流问题。
微网中三相类功率下垂控制和并联系统小信号建模与分析
微网中三相类功率下垂控制和并联系统小信号建模与分析一、概述随着可再生能源的广泛应用和分布式发电技术的快速发展，微电网作为一种新型电力网络结构，逐渐显示出其在能源管理和利用方面的巨大潜力。
微电网不仅能够有效整合各种分布式能源，提高能源利用效率，还能在并网运行与孤岛运行之间灵活切换，保障供电的可靠性和安全性。
对微电网的控制策略和系统稳定性进行深入研究，具有重要的理论意义和实践价值。
三相类功率下垂控制是微电网中一种重要的控制策略，它模拟了传统电力系统中同步发电机的下垂特性，通过调节微电源的输出功率和输出电压，实现微电网内部功率的平衡和稳定。
与传统的控制方法相比，三相类功率下垂控制具有无需通信、即插即用、易于扩展等优点，因此在微电网中得到了广泛应用。
三相类功率下垂控制在应用过程中也面临着一些挑战。
由于微电网中的电源类型和参数存在差异，下垂控制策略需要针对具体情况进行设计和调整，以实现最佳的控制效果。
随着微电网规模的扩大和结构的复杂化，系统的稳定性问题日益突出，需要建立有效的分析方法和工具来评估和优化系统的性能。
本文将对微电网中的三相类功率下垂控制进行深入分析，并建立并联系统的小信号模型，以研究系统的稳定性和动态性能。
通过理论分析和仿真验证，本文旨在揭示下垂控制对微电网稳定性的影响机制，提出优化控制策略的方法和建议，为微电网的安全、高效运行提供理论支持和技术指导。
1. 微电网概念及发展趋势作为一种新型的分布式能源系统，近年来得到了广泛关注和研究。
它是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以离网独立运行。
智能化是微电网发展的显著特点。
随着人工智能、大数据等技术的不断融入，微电网将采用先进的智能控制系统，实现更高效、更精准的能源管理，提升系统的运行效率和稳定性。
微电网的成本正在逐步降低。
逆变器系统的谐波分析与抑制策略
逆变器系统的谐波分析与抑制策略引言逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的设备。
随着电力电子技术的快速发展，逆变器在各个领域中得到了广泛的应用。
然而，逆变器在实际运行中会产生谐波，给电力系统的稳定运行带来了一定的挑战。
因此，对逆变器系统的谐波分析与抑制策略进行研究，对于提高电力系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
一、谐波分析1.1 谐波的概念谐波是指频率是基波整数倍的电压或电流分量。
在逆变器系统中，谐波主要来自于开关器件的非线性特性以及一些外部负载的非线性特性。
由于谐波的存在，会导致电力系统中电流和电压的畸变，影响系统的运行效果。
1.2 谐波的影响谐波对电力系统的影响主要有以下几个方面：（1）导致电力系统中电流和电压的畸变，对设备的正常运行造成损害；（2）增加系统的电能损耗，降低电能利用效率；（3）产生电磁干扰，对周围设备和通讯系统造成干扰。
二、逆变器系统的谐波抑制策略2.1 电力滤波器的应用电力滤波器是一种常用的谐波抑制设备。
通过在逆变器的输入端或输出端接入电力滤波器，可以有效地滤除谐波分量，减少谐波对电力系统的影响。
电力滤波器的工作原理是通过谐波电流在滤波器中的流动，将谐波电流与基波电流分离，从而实现谐波的抑制。
2.2 优化逆变器拓扑结构设计逆变器系统的拓扑结构对谐波抑制具有一定的影响。
优化逆变器的拓扑结构设计，可以降低谐波的产生和传播。
例如，采用多电平逆变器结构可以减少逆变器输出电压中的谐波成分，降低谐波的产生。
2.3 控制策略的改进控制策略对于逆变器系统的谐波抑制也起到了至关重要的作用。
通过改进逆变器的调制方式和控制算法，可以有效地减少谐波的产生。
例如，采用空间矢量调制控制方法可以降低逆变器输出电压中的谐波成分。
2.4 负载侧的谐波抑制措施除了在逆变器端采取谐波抑制策略外，还可以在负载侧采取一些谐波抑制措施。
例如，通过采用谐波抑制变压器可以有效地减少负载产生的谐波。
同时，在激光设备等高谐波负载的应用中，可以采用谐波电流消除器来抑制谐波。
基于改进下垂控制的多逆变器功率分配控制
电气传动2020年第50卷第12期摘要：多逆变器并联组网运行时，针对传统下垂控制中一次调频和调压能力有限而导致的频率和电压越限问题，提出了一种具有自愈能力的改进下垂控制策略。
该策略通过适当提高空载角频率和空载电压，将逆变器实际输出功率与预期功率的差值通过积分环节来调整下垂系数大小，从而实现频率和电压的自愈。
在此基础上，分析了下垂系数对功率分配的影响，通过基准逆变器功率变化信息的共享，按容量比设置积分系数，控制不同逆变器下垂系数大小时刻成比例，实现了频率和电压自愈的同时有功和无功功率在多台不同容量逆变器之间的精确分配。
建立了系统小信号建模，通过根轨迹法分析了控制器参数变化时对系统稳定性的影响。
最后，通过实验和仿真结果验证了所提策略的可行性和有效性。
关键词：多逆变器并联；下垂控制；下垂系数；自愈能力；小信号模型中图分类号：TM72文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd20125Abstract:When multiple inverters are connected in parallel ，in order to solve the problem of frequency and voltage overstepping caused by the limited capacity of primary frequency and voltage regulation in traditional droop control ，an improved droop control strategy with self-healing ability was proposed.By properly increasing the no-load frequency and no-load voltage ，the difference between the actual output power and the expected power of the inverter was used to adjust the droop coefficient through the integral link ，so as to realize the self-healing of frequency and voltage.On this basis ，the influence of droop coefficient on power distribution was analyzed.By sharing the power change information of the reference inverter and setting the integral coefficient according to the capacity ratio ，the droop coefficient of different inverters was controlled to be proportional at different times ，and the precise distribution of active and reactive power among inverters with different capacities was realized while the frequency and voltage self-heal was realized.The small signal modeling of the system was established ，and the influence of the controller parameters on the system stability was analyzed by the root locus method.Finally ，simulation and experimental results verify the feasibility and effectiveness of the proposed strategy.Key words:multiple inverters in parallel ；droop control ；droop coefficient ；self-healing ability ；small signal model作者简介：刘勇（1976—），男，硕士，副教授，Email ：Multi -inverter Power Distribution Control Based on Improved Droop Control LIU Yong 1，LIU Peng 1，PAN Hongbin 1，YANG Jian 2，HE Shengguo 1，LEI Yanke 1（1.College of Information Engineering ，Xiangtan University ，Xiangtan 411105，Hunan ，China ；2.Shenghong Shenzhen Electric Co.，Ltd.，Shenzhen 518000，Guangdong ，China ）微网作为未来多种微源组网运行的一种趋势，越来越多地被人们关注，为可再生能源的利用开辟了新的途径[1-2]。
下垂控制理解
下垂控制理解
（1）下垂控制（Droop控制）可应用于逆变器并联系统中，属于分散控制的一种。
相较于集中控制过于依赖并联系统中的某一模块、主从控制限制电源间的距离，下垂控制只需要电源本身的信息、无需互连信号线，通过采集各逆变器的输出，根据给定的控制策略，就可以使得多台逆变器并联运行。
具有很好的冗余性，结构简单，成本低，系统可靠。
（2）下垂控制模拟了传统电力系统中同步发电机的下垂特性。
工作原理为：逆变电源检测各自输出功率的大小，对有功功率和无功功率进行解耦控制。
根据下垂特性得到输出频率和电压幅值参考值，从而合理分配系统的有功、无功。
简单来说，下垂控制的一个常见运用，就是“有功调频、无功调压。
”对逆变电源并网系统来说，利用下垂特性：①逆变器有功功率输出减少，输出频率增大；逆变器有功功率输出增加，输出频率减小。
②逆变器容性无功功率输出减少，电压升高；逆变器容性无功功率输出增大，电压降低。
（3）控制步骤：①逆变器测量模块采样逆变器滤波后的输出电压、电流。
②坐标变换。
③功率计算，得到逆变器输出的有功功率P和无功功率Q。
④P、Q和给定的Pref、Qref经过下垂控制环节，可以得到频率w和电压幅值U，将合成的三相电压坐标变换到dq轴得到Udref、Uqref。
⑤电压、电流双闭环控制。
⑥SPWM产生逆变器控制所需的驱动信号。
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坐标系下 的等效输 出阻抗理论计算值 和实测值一 致． 证实 了该计算方法 的有效性 。
参 考文 献
［ １ ］ Ｔ Ａ Ｎ Ｇ Ｘ Ｓ ， Ｄ Ｅ Ｎ Ｇ Ｗ， Ｑ Ｉ Ｚ Ｐ ． Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ
Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ［ Ｊ ］ ． Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ， ２ ０ １ ２ ， ２ ７ （ ４ ） ： １ ７ ７ ３ － １ ７ ８ ７ ．
［ １ １ ］Ｓ Ｕ Ｎ Ｊ ．Ｉ ｍｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ — Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｃ ｒ ｉ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｎ ｏｒ ｆ Ｇ ｒ ｉ ｄ — Ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ［ Ｊ ］ ． Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ —
Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｇ ｒ ｉ ｄ ［ Ｊ ］ ． Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ —
ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｅ ｓ ， ２ ０ １ １ ， ２ ６ （ １ １ ） ： ３ ０ ７ ５ — ３ ０ ７ ８ ． 【 １ ２ ］Ｌ Ｉ Ｕ Ｚ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ Ｊ ， ＷＡ Ｎ Ｇ Ｈ． Ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ Ｉ ｍ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ
Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ， Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ， ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｙ— Ｒｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ —
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由理论计算值 与实测值的对 比可知 ， 由坐标 系 中逆变器的等效输出阻抗计算值 能够体现实 际系
统 的阻抗 特性 。
２ ０ １ ４ ， ５ ０ （ ２ ） ： １ ４ ４ ８ － １ ４ ５ ８ ．
ห้องสมุดไป่ตู้
［ ９ ］ 刘增， 刘 进军． 带 变流器 负载的三相交 流电源系统稳 定 性判据 的研 究［ Ｊ ］ ． 中国电机工程学报 ， ２ ０ ｌ ２ ： ３ ２ （ ２ ５ ） ： １ ４ ３ —
第 ６期
杨
祯， 等： 下垂 控 制 逆 变 器 谐 波 阻 抗 分 析
３ ３
值 趋 近 于０ 。
Ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ［ Ｊ ］ ．Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，
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Ｌ ｏ ａ ｄ Ｓ ｈ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｉ ｎ Ａ Ｃ Ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｉ Ｃ ］ ．
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ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ （ Ａ Ｐ Ｅ Ｃ ） ， ２ ０ １ ２ ． ［ １ ３ ］Ｌ Ｉ Ｕ Ｚ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ Ｊ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｏ Ｙ Ｌ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ Ｉ ｍ ｐ ｅ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ Ｍｏ ｄ ｅ —
ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｃ ｉｔ ｒ ｅ ｉ ｒ ｏ ｎ ｆ ｏｒ Ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ
ｔ ｅ ｎ ｒ ｓ ， ２ ０ １ ４ ， ２ ９ （ ２ ） ： ６ ９ ８ － ７ ０ ６ ． 【 ２ ］ Ｖ Ａ Ｓ Ｑ Ｕ Ｅ Ｚ Ｊ Ｃ ， Ｇ Ｕ Ｅ Ｒ Ｒ Ｅ Ｒ Ｏ Ｊ Ｍ， Ｓ Ａ Ｖ Ａ Ｇ Ｈ Ｅ Ｂ Ｉ Ｍ， ｅ ｔ ａ １ ．
１ ４８ ．
４ 结 论
本文针对下垂控制逆变器 ， 基于电路等效原理 和 坐 标 变 换 技 术 对 其 在 幽 坐 标 系 中 的谐 波 阻抗 矩 阵进 行 了计算 和 分 析 ， 并进 行 了仿 真验 证 。仿 真结
果表 明。 在一定频带范 围内， 下 垂 控 制 逆 变器 在 幽
【 １ ０ ］ＭＡ Ｒ Ｅ Ｄ， ＭＡ Ｇ Ｎ Ｅ Ｐ， Ｎ Ａ ＨＩ Ｄ— ＭＯ Ｂ Ａ Ｒ Ａ Ｋ Ｅ Ｈ Ｂ， ｅ ｔ ａ １ ．