微网逆变器无缝切换控制策略研究 ①

曹 刚， 宋佳宸， 郑雪梅

(1.浪潮集团黑龙江公司，黑龙江 哈尔滨 150060；2.哈尔滨工业大学电气学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

随着化石能源消耗加剧，大量可再生能源通过分布式发电的形式接入电网，而并网逆变器作为分布式发电系统与大电网之间的纽带装置，对其运行控制策略进行深入研究具有十分重要的意义。

分布式发电系统广泛采用的远距离输出模式使电网呈现高阻抗的弱电网特性，文献[1]分析指出在电网阻抗不能忽略的弱电网情况下，锁相环会通过公共耦合点(Point of Common coupling，PCC)电压与电流控制环路产生耦合，从而造成不稳定现象，但是没有给出严格的理论分析。文献[2]通过对锁相环锁相原理进行分析，得出弱电网下锁相环与电网阻抗存在很强的耦合关系，并证明这种耦合关系随着锁相环(PLL)带宽的增加加剧。针对弱电网下锁相环造成并网逆变器不稳定的问题，文献[3]在详细分析PLL参数对并网逆变器稳定性的影响后，提出在不同的电网环境下根据系统稳定的相角裕度要求来设计PLL参数的方法，为锁相环参数设计和优化提供了参考。文献[4-5]证明了修改传统PLL的同步机制可以扩展并网逆变器在弱电网下的稳定范围，因此提出在PLL中引入虚拟阻抗以抵消电网阻抗，从而并网逆变器等效为通过PCC点与强电网相接。但是这些文献均保留了PLL环节，不能从根本上解决问题，因此文献[6]提出无PLL的直接功率控制方法，在两相静止坐标系中通过给定有功/无功功率与采样的电网电压做除法运算得到电流参考值，从而使得到的电流给定值包含电网频率信息。……