基于虚拟异步机和无功复合控制的并网逆变器实现方法

程 文 苏建徽 王建国

(1. 中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司 合肥 230009；2. 合肥工业大学教育部光伏系统工程研究中心 合肥 230009)

1 引言①

随着分布式供电技术的日益发展，以多种可再生能源、储能装置及小型发电设备为主的分布式发电得到广泛应用，作为各发电单元与大电网接口的重要环节，并网逆变器起到维持系统稳定、功率平衡的重要作用[1-2]。太阳能、风能等各种可再生能源的兴起，使分布式发电单元容量日趋增加，传统逆变器控制方式给电力系统的运行提出了挑战[3]。因此，国内外学者提出具有储能装置的逆变器模拟电机的机械惯量[4-6]，将并网逆变电源等效为接入电网运行的电机系统。文献[6-7]提出基于虚拟同步发电机思想的微网逆变器，通过模拟同步发电机的电气及机械特性，视逆变器为虚拟同步发电机组，但需要通过预并列单元将虚拟同步机牵入与电网同步，存在判断合闸信号准确问题。文献[8]提出以电流闭环方式模拟异步电动机定子电流特性的逆变器实现方法，但仅能模拟电动带负载状态运行，且需对逆变器输出高频脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)方波进行采样，测量方式复杂且精确度不高，电流控制器参数会影响电流跟踪性能。文献[9]提出了一种无需锁相环逆变器的异步电动机模拟方法，但同样存在电流控制器参数设置问题。如果使并网逆变器模拟异步电动机运行特性，并使转子转速大于同步转速，电机进入回馈制动状态，则能向电网注入有功。……