2023年3月电工技术学报Vol.38No.6第38卷第6期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMar.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.211751基于端口电压积分与变下垂系数的逆变器并联下垂控制策略谢沁园王瑞田林克文范学鑫杨国润（舰船综合电力技术国防科技重点实验室（海军工程大学）武汉430033）摘要孤岛微电网中逆变器采用传统下垂方法并联时，由于逆变器输出阻抗和线路阻抗差异，可能存在无功功率不均分和输出电压偏移过大的问题。该文分析了并联系统功率分配机理和输出电压外特性，提出了一种基于端口输出电压积分与变下垂系数结合的下垂控制方法。通过电压电流双环控制器参数设计，实现有功功率和无功功率的解耦，使逆变器适用P-ω/Q-V下垂控制策略；通过无功功率均值与实时无功功率误差调整下垂系数实现无功功率的均分，通过端口输出电压积分抑制输出电压偏移过大。仿真和实验结果表明，该文所提控制方法提高了无功功率均分精度，同时将逆变器输出电压相对于额定电压的偏移维持在±5%范围内。关键词：逆变器并联下垂控制端口电压积分变下垂系数功率均分中图分类号：TM4640引言化石能源日益枯竭和气候环境恶化促使能源革命。以风能、太阳能等分布式发电作为支撑的微电网成为能源转型的方向[1-2]。微电网孤岛运行时，以逆变器为接口的分布式微源并联运行，采用合适的控制方法实现并联逆变器之间功率的均衡分配是微电网孤岛运行的基本问题[3-5]。下垂控制策略是当前针对在微电网孤岛模式下多机并联情况使用最普遍的控制策略[6-7]，它实现功率分配的控制方法与利用传统同步发电机下垂特性的控制方法类似。传统下垂控制存在一定局限；①传统下垂控制未考虑逆变器输出阻抗和线路阻抗之间存在不匹配的情形，导致逆变器功率不能均衡分配，对于采用P-ω/Q-V下垂控制时，线路阻抗不匹配时无功功率无法实现均分；②存在固有的电压下垂特性，导致在负载增加时输出电压持续偏离额定电压[8]。针对上述问题，专家学者对下垂控制做了一些改进[9]。文献[10]对各个变换器的频率取平均值，得到虚拟频率平均值，并利用其与控制器输出的虚拟交流量产生的虚拟无功功率调节变换器的电压参考点。文献[11]提出在电压基准中注入特定频率谐波，利用谐波有功功率调节实现逆变器无功功率均分，但是这种方法会导致输出电压和输出电流的失真。通过将输出电流按比例或对时间微分的结果反馈至参考电压，引入虚拟阻抗，将逆变器输出阻抗设计成感性[12-13]或阻性[14]，解耦有...
