摘要:微电网根据微电源种类的不同会采用并网或者离网运行,因此逆变器需要采用对应的并离网控制方法,本文详细分析了PQ和V/f控制这两种方法的控制原理,并在Digsilent上进行建模仿真,充分验证了理论的正确性。
关键词:微电网;逆变器;PQ控制;V/f控制
引言
微电网的迅速发展,这对于逆变器稳定安全的控制就显得更加的重要。本文主要分析了逆变器的典型控制结构和其并离网状态下的两种控制方法(PQ、V/f控制),然后介绍了这两种控制方法的原理,并在Digsilent上进行建模仿真,这对于更加深入的了解逆变器的控制有着重要的意义。
1、逆变器的典型控制结构
逆变器的控制方式中用的较多的主要是多环控制,而双环控制可以看成是多环控制的一种特例,多环控制可以看成是多个双环控制的一种结合,因此,可以用双环控制来代替多环控制,内环响应较快主要用于提高电能的质量;外环响应较慢,主要用于将信号传递给内环。图1.1为逆变器的基本控制结构图[1]。
在图3.1中,在微电源容量允许的情况下,不管输出的有功怎样变化,都能将输出频率维持在参考值处;不管输出的无功怎样波动,都能将电压维持在参考值处。如果功率的变化量超过了微电源的容量限制,则需要外电网或者储能装置来补充[2]。
3.2 V/f控制的建模仿真
根据上述理论分析,本文基于软件建立了一个微电网系统,具体包括直流电压源、逆变器、负荷和线路。控制的系统框架如图3.2所示,此时处的开关处于断开状态,其电压和频率由来维持。但是限于各容量的制约,控制应事先把离网情况下负载的功率需求和电源的出力进行合理的匹配。设置的仿真事件为:在切掉总负荷(1),仿真结果如图3.3所示。
由图3.3的仿真结果可知:即使切掉一部分负荷,在分布式电源容量能够承受的情况下,测量和都能够跟随参考和的变化而变化,即能维持恒压恒频输出。
4总结
PQ控制主要应用于微电网并网状态,而V/f控制主要应用于微电网离网状态,因此熟练掌握这两种微电网逆变器的控制方法,对于微电网的并离网状态的控制有着重要的意义。
参考文献
[1]肖静.基于DIGSILENT逆变型分布式电源建模及其对配电网的影响研究[D]. 北京:北京交通大学, 2013.
[2]王成山. 微电网分析与仿真理论[M]. 北京: 科学出版社, 2013.
论文作者:曾珍珍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/10/9
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