共交直流母线的多台逆变器并联三相并网运行环流分析(共5个仿真)
该链接为两种控制思路下加入环流抑制控制,采用标幺值进行环路控制。
并搭建两机,三机,五机多机组并网并联运行系统仿真进行分析
研究背景:共交、直流母线的存在打破了单独并网模块电气回路的独立性,交、直母线和功率管桥臂组成了环流通道。
环流成因较为复杂,可分为零序和非零序环流。
环流的存在会增加系统损耗,从而降低运行效率,造成并联模块之间电流应力的不均衡和严重的电磁干扰,影响功率管寿命。
[1]基于矢量控制的环流抑制策略
① 采用被动式LCL滤波器的单一并网逆变器主电路拓扑结构。
系统采用电动机惯例,以电流流进逆变器方向为正方向,在普通矢量控制的基础上,叠加环流控制。
② 仿真包括两机组、三机组、五机组并联运行
[2]基于下垂控制的环流抑制策略
① 采用LCL滤波器和电压电流双环控制结构,下垂控制是基于电压源输出机制和电网电压q轴定向。
系统采用发电机惯例,以电流流出逆变器方向为正方向,在双环下垂控制的基础上,叠加环流控制。
平均功率P,Q的计算方法为瞬时功率经过低通滤波器后获得。
② 双环的结构为通过下垂产生系统运行的电角度参考w*和q轴电压参考值u* oq(选用q轴电压定向,d轴电压参考值u* od = 0)。
电压反馈值与参
考值的误差经过PI调节器后会同电流前馈补偿和解耦补偿组成了电流内环的给定。
电流内环给定与参考的误差经过PI调节器后会同电压前馈补偿和解耦
补偿组成了参考电压输出。
③ 仿真包括三机组、五机组并联运行
[3]环流抑制思想:
在第一种矢量控制和第二种下垂控制中,采用相同的环流抑制思想
① 针对非零序环流,三相系统输出电流ioa,iob,ioc经过三相静止到两相旋转坐标系的变换后得到iod、ioq,而后iod、ioq分别与其经过低通滤波器
(LPF)后滤得的基频正序分量做差即可得到非零序的环流分量,设置非零序环流分量控制参考为零,经过PI调节器后得到抑制非零序环流分量的dq轴电压补偿参考值,叠加在正常双环控制中电流内环产生的dq轴电压参考信号上。
② 针对零序环流分量,系统三相输出电流加和的1/3即为其实际值,设定零序环流分量控制参考为零,经过PI调节器后得到抑制零序环流分量的
三相电压参考信号。
将双环控制和非零序环流抑制形成的dq轴电压参考信号经过两相旋转到三相静止的坐标变换,再与抑制零序环流分量的三相电压参考信号做加和,即可得到总的电压参考信号,输入SPWM,便可获取功率管的触发信号
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