【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体涉及一种多逆变器并联系统环流抑制方法。
技术介绍
1、在电力系统中，逆变器是一种关键的电力电子设备，用于将直流电转换为交流电。随着可再生能源的快速发展，特别是太阳能光伏和风力发电，逆变器的应用变得越来越广泛。在许多应用中，为了满足更高的功率需求或提高系统的可靠性，通常会将多个逆变器并联使用。然而，并联逆变器系统中存在着一个关键问题：环流。
2、环流的产生主要归因于两方面：逆变器之间的电气参数不一致，参数如:电感、电容等,其存在差异，以及控制策略的不同步。这些差异会导致逆变器之间的电压或电流存在微小偏差，进而产生环流。环流问题的存在对并联逆变器系统造成了多重影响：逆变器内部的损耗增加，功率半导体器件过热，电磁干扰增加，以及整体系统稳定性下降。
3、为解决环流问题，业界和学术界提出了多种抑制方法，主要分为硬件和软件两类。硬件方法包括增加阻尼装置、使用环流抑制变压器等，通过物理方式直接限制或消除环流。这些方法虽然在一定程度上有效，但增加了系统的复杂性和成本。此外，硬件方法在高功率应用中的可行性和效率仍有待验证。
4、软件方法着重通过控制策略来抑制环流。例如，同步逆变器的输出电压和频率，使用模型预测控制、自适应控制等算法动态调整逆变器的工作状态。软件方法的优点在于不需要额外硬件，可以通过升级逆变器的控制系统实现。然而，软件方法对控制系统的精度和响应速度要求较高，且在动态变化的电网环境中可能存在稳定性和可靠性问题。
5、cn116131355a公开了一种多逆变器系
6、现有技术的文献：r.de azevedo,m.h.cintuglu,t.ma ando.a.mohammed.multiagent-based optimal microgrid control using fullydistributed diffusion strategy[j].ieee transactions on smart grid,2017,8(04):1997-2008.1.2s.patel,s.chakraborty,b.lundstrom,s.m.salapaka andm.v.salapaka,"isochronous architecture-based voltage-active power droop formulti-inverter systems,"in ieee transactions on smart grid,vol.12,no.2,pp.1088-1103,march 2021。
7、然而，现有技术在抑制环流方面存在一些缺点。首先，硬件解决方案通常需要额外的设备和空间，增加了成本和系统复杂度。其次，这些方法可能无法完全消除环流，特别是在逆变器参数极度不匹配的情况下。软件方法虽然提供了一种灵活且成本效益高的解决方案，但对控制策略的设计和实施提出了较高要求。此外，软件方法在处理大规模并联逆变器系统时可能会面临性能瓶颈，尤其是在电网条件不断变化的情况下。
技术实现思路
1、为提高多逆变器并联系统的总体效率，延长逆变器及相关设备的使用寿命，提升整个电力系统的稳定性和可靠性，减少维护和运行成本，以及提高电能的质量。本专利技术提出一种多逆变器并联系统环流抑制方法。通过自适应虚拟复阻抗使线路阻抗相互匹配，进而实现环流抑制。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种改进电压电流双环以及功率外环，包括：
4、改进功率外环，在功率外环引入虚拟功率控制方法，对功率进行解耦，实现对有功功率与无功功率的分别控制；引入基于模型预测与二自由度的电压电流双环，解决传统电压电流双环动态性能差，负载跟踪能力差的缺点。
5、另一方面，提出自适应虚拟复阻抗消除线路阻抗不匹配，包括：
6、提出一种基于馈线阻抗已知的自适应虚拟复阻抗，对等容量以及不等容量逆变器并联系统分别按不同的策略赋予虚拟阻抗。
7、在等容量逆变器并联时，先得到各馈线阻抗的最大值作为基准值，然后用基准值减去各馈线阻抗值，这样就得到了各逆变器相对应的虚拟复阻抗；
8、在不等容量逆变器并联时，也是先得到各馈线阻抗的最大值作为基准值，假设得到的最大馈线阻抗为第j条线路阻抗，则第j条线路的虚拟阻抗zvj＝0,剩下线路的虚拟阻抗根据下式匹配：
9、
10、通过上述方法实现等容量以及不等容量逆变器之间的线路阻抗相互匹配，实现环流抑制作用。
11、与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：
12、本专利技术提供的多逆变器并联系统环流抑制方法分为功率解耦、电压电流双环改进、自适应虚拟复阻抗对并联逆变器间的环流进行控制，在负载突变时，逆变器系统具备较好的动态响应、稳定性和动态调节能力；
13、本专利技术的环流抑制方法在等容量双逆变器并联以及不等容量双逆变器并联时，无论在负载突增还是突减均能很好的抑制逆变器间的环流。
14、本专利技术的环流抑制方法在等容量三逆变器并联以及不等容量三逆变器并联运行时，在载突增以及突减时功率分配效果以及环流抑制效果出色，能够有效应对负载波动等突发情况，可以进一步提高微电网系统的整体运行效率和可靠性。可推广至多逆变器并联系统，应用范围更加广泛。
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1.一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，通过引入虚拟功率对功率进行解耦，实现有功功率与无功功率的分别控制。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，对传统电压电流双环进行改进，提高动态响应速度以及抗扰能力。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，根据容量是否相同，分别引入对应的自适应虚拟复阻抗，使线路阻抗相互匹配，从而实现功率合理分配，最终实现环流抑制。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，在等容量双逆变器以及三逆变器并联时，即使在负载突增、负载突减的情况下，仍能保持环流抑制效果及动态效果。
6.根据权利要求所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，在不等容量双逆变器以及三逆变器并联时，即使在负载突增、负载突减的情况下，仍能保持环流抑制效果及动态效果。
7.一种适用于多逆变器并联系统
8.根据权利要求7所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法,其特征在于：逆变器并联系统中采用两嵌套控制环实现，采用FCS-MPC的电流内环及采用二自由度控制的电压外环；电压外环的控制目标是滤波电容的电压，控制系统中的对象是滤波电容，引入PI控制环节作为反馈控制器，电流内环产生的余差通过电压外环的PI控制器进一步消除，前馈控制由函数G(s)表示，前馈控制器设计为被控对象P(s)的动态逆模型，P(s)描述了电容电压uc和电流ig之间的解析关系，前馈控制器的表达式如下：
9.根据权利要求8所述的一种逆变器并联系统中自适应虚拟阻抗的计算方法,其特征在于：电流内环中,电流预测模型为有限集模型预测，算法为：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，通过引入虚拟功率对功率进行解耦，实现有功功率与无功功率的分别控制。
3.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，对传统电压电流双环进行改进，提高动态响应速度以及抗扰能力。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，根据容量是否相同，分别引入对应的自适应虚拟复阻抗，使线路阻抗相互匹配，从而实现功率合理分配，最终实现环流抑制。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，在等容量双逆变器以及三逆变器并联时，即使在负载突增、负载突减的情况下，仍能保持环流抑制效果及动态效果。
6.根据权利要求所述的一种适用于多逆变器并联系统环流抑制方法，其特征在于，在不等容量双逆变器以及三逆变器并...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿波，杨俊涛，李鑫，项兴尧，王丹，张萍，柯赛，郑峰，张宏伟，刘宝谨，刘菀玲，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司十堰供电公司，
类型：发明
国别省市：
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