基于逆变器的微电网中电压、频率控制与功率共享的分布式方案

基于构网型逆变器的自主微电网带来了新的运行挑战，因为同步机所具有的稳定旋转惯量不复存在。然而，为构网型逆变器设计高效控制策略是一个非平凡问题，需满足多个性能目标，包括电压/频率调节、限流能力，以及有功功率共享与可扩展运行。本文中我们提出了一种用于频率与电压控制的新型控制架构，其通过内环实现限流，通过分布式二次控制策略实现有功功率共享，并通过满足无源特性实现可扩展性。特别地，频率控制器利用逆变器输出电流与功角提供类功角下垂策略，从而改善其稳定性。这也使得我们能够引入二次控制策略，并给出了考虑线路电导（有别于文献中无损线路假设）的解析稳定性结果。电压控制方案的显著特征在于其具有双环结构，在反馈控制策略中使用直流电压以实现功率平衡策略从而改善性能。该控制策略的性能通过现实设定下详细非线性模型的仿真得以展示。