逆变器并联--下垂控制引入虚拟阻抗

传统的下垂控制是在假设线路呈纯感性的情况下进行控制的，但是由于微电网电压等级较低，实际线路中的阻性无法忽略，使得输出功率出现耦合的情况，以此同时，由于线路阻抗使得结点电压并不相同，对无功功率的输出影响较大，导致无功功率输出并不均衡，输出电能的质量下降。

虚拟阻抗

虚拟阻抗的原理是在原有的线路中加入一个虚拟存在的阻抗，使线路阻抗近似呈现感性，减小设备之间的不平衡阻抗。虚拟阻抗并不是真的在线路中添加阻抗，不会消耗功率。

引入虚拟阻抗的等效原理图

其中Zv是虚拟阻抗，Zv=Rv+jLv，Zl是真实线路阻抗，传输功率表示为S=P+jQ。目前主要采用的下垂控制方法两种，一种是使得虚拟阻抗表达式中的Rv为负值，去平衡线路中的电阻，使线路呈现感性。第二种方法是加大虚拟阻抗表达式中的Lv，让线路呈现感性。第一种方法对线路中的阻抗精度过高，不易于实现。一般采用第二种方法。

引入虚拟阻抗后，下垂控制结构图

与下垂控制不同的是，将输出的电流io(abc)进行采集，通过abc/dq的转换到Idq，经过虚拟阻抗模块后得到Uref(dq)进行双闭环控制。实际上，得到输出电流后即可算出在虚拟阻抗上的压降，在原来下垂控制的基础上，将这部分电压降减去即可。

在dq坐标系下的虚拟阻抗表达式

由以上表达式，可以得到虚拟阻抗模型的结构控制框图

总结

在电压等级较小的微电网中，由于容量和电压等级都比较小，使得线路阻抗中的电阻不能忽略，引入虚拟阻抗，提高线路阻抗中的感性部分，实现功率解耦，极大地改善了无功功率的分配，减小逆变器之间的环流，改善了电能输出的质量。

审核编辑：汤梓红