具有功率精确分配能力的逆变器电压谐波分频下垂控制器设计

吕志鹏，张昌华，廉静如，陈 昕

（1.中国电力科学研究院，北京 100192；2.电子科技大学能源科学与工程学院，成都 611731）

近年来随着可再生能源的迅猛发展，分布式发电成为传统电力系统兼容可再生能源的关键技术和有效途径。由于分布式电源一般具有容量低、地理分布分散的特点，因此相当一部分分布式发电装置选择直接或者与负荷组成微电网的形式接入配电网。大量的电力电子设备和非线性负载的引入，使得微电网存在电压、电流谐波畸变的问题。逆变器（整流器）作为连接可再生能源（直流负荷）与微电网的接口设备，不仅是直流－交流能量变换的中枢，也具有进行谐波治理的硬件基础［1］。设计兼具能量变换和谐波治理功能于一身的复合型逆变器控制器，可避免配置专门的谐波治理设备，对于降低设备成本，提高电能质量具有明显意义［2］。

围绕使逆变器兼容谐波治理功能的问题，国内外学者进行了大量研究。文献［3-6］各自提出了一种具有谐波治理功能的逆变器的设计方法，将经典的有源滤波器控制算法，比如：比例谐振控制算法、重复控制算法等等整合到逆变器控制中，实现电流谐波的治理。但这些方法只考虑了单个逆变器的控制和运行，忽略了多逆变器并联运行时功率分配的控制问题。当考虑多个逆变器无互连线并联运行时，往往希望各逆变器能够依照各自的容量均匀分配有功和无功功率［7，8］。基于虚拟阻抗的逆变器输出阻抗控制技术［9－12］和下垂控制理论［12－14］是解决这类问题的有效手段。……