第47卷第7期2023年4月10日Vol.47No.7Apr.10，2023http：//www.aeps-info.com基于自适应虚拟阻抗控制的孤岛微电网电能质量优化策略王杨，唐俊苗，赵劲帅，王翰文，肖先勇（四川大学电气工程学院，四川省成都市610065）摘要：随着大量不对称负载以及非线性负载的接入，孤岛微电网的电能质量问题日益凸显，如何合理分配不平衡和谐波功率成为关键。目前提出的分配策略多致力于实现谐波和负序电流的均分，降低过载风险，但忽略了不同逆变器改善电能质量的差异性。为此，以充分利用逆变器的剩余容量为核心思想，文中提出了一种以改善微电网电能质量为目标的功率分配策略。所提控制策略将剩余容量与输出的非基频功率之差作为输入，自适应调节基波负序和主导谐波频率处的虚拟阻抗，从而保证了逆变器在稳态工况下不过载，并为谐波电流和负序电流分别提供阻抗尽可能小的流通路径，达到改善微电网电能质量的目标。为保证虚拟阻抗调节的稳定性与快速性，基于根轨迹分布确定了虚拟阻抗稳定域范围，并提出了一种改进的变参数积分控制方法。最后，通过仿真和硬件在环实验验证了所提控制策略的可行性与有效性。关键词：孤岛微电网；电能质量；剩余容量；自适应虚拟阻抗；功率分配；稳定性；变参数积分控制0引言微电网是由分布式电源、储能设备、本地负荷等构成的小型电网，可极大提高分布式新能源的利用率［1］。全网具有统一频率而线路阻抗具有明显差异，使得功率均分成为微电网中逆变器控制策略设计的重点。功率均分的难点主要集中在无功功率分配［2-3］。为了解决该问题，当前常用的方案是在传统下垂控制的基础上附加虚拟阻抗，使得多个逆变器具有近似相等的电压幅值，从而实现无功功率的精确分配［4-5］。近年来，随着大量不对称负载及非线性负载的接入，孤岛微电网电能质量问题加剧，不平衡功率和谐波功率在各个逆变器间的不合理分配严重影响了微电网的高效稳定运行［6-7］。微电网中的线路阻抗不匹配，导致了多个逆变器间不平衡功率和谐波功率的分配问题凸显，同时负序和谐波电流的无序分配也使电能质量恶化风险激增［8］。文献［9］引入虚拟谐波阻抗控制策略，通过建立等效阻抗与谐波功率的下垂关系，依据功率信息实现虚拟谐波阻抗动态调整。文献［10］通过检测实时谐波电流来构造自适应虚拟谐波阻抗，以提升谐波功率均分精度。文献［11］通过捕获由主动扰动注入引起的瞬态有功功率变化，自适应构建虚拟谐波电感实现无功功率、不平衡功率和谐波功率均分。文...
