LCL型逆变器并联系统母线电压质量改善方法

非线性负荷接入微电网会造成其母线电压畸变严重,同时下垂控制所引起的基波频率偏移极有可能进一步恶化母线电压质量。为此,该文提出一种LCL型逆变器并联系统母线电压质量改善方法,主要包括小谐波阻抗重塑的输出电压直接控制、自适应快速鲁棒下垂控制和并联虚拟导纳控制。首先,输出电压直接控制采用比例–重复控制器,用以重塑逆变器的等效输出阻抗为小谐波阻抗。同时,采用自适应快速鲁棒下垂控制用以改善母线电压的动态响应速度。然而,研究发现当下垂频率偏移时,所提电压控制方法对母线电压畸变的抑制作用失效,其原因为受重复控制器带宽的制约,一旦下垂频率稍有偏移,逆变器的输出阻抗将大幅度增大,严重恶化母线电压质量。在此基础上,进一步提出并联虚拟导纳控制方法,使得逆变器的最大输出阻抗不超过所并联导纳的阻抗值,用以降低下垂频率偏移对逆变器输出阻抗的影响,保证频率偏移情况下的母线电压谐波抑制效果。其次,对所提并联虚拟导纳控制进行简化,使得其便于在控制器中实现。同时,搭建2台LCL型逆变器并联系统用以验证所提方法的有效性。