低压微电网三相逆变器：功率耦合下垂控制策略的优化与挑战

本文主要探讨了低压微电网中三相逆变器的功率耦合下垂控制策略。作为智能电网和能源互联网的关键组成部分，微电网是一个由负荷和分布式电源组成的动态电力系统，旨在实现区域内的自我管理和互动。微电网控制涉及三个层次的协同：配网级、微电网级和单元级，其中微电网级控制器扮演核心角色，负责整体协调与优化。 传统的微电网控制策略在并网状态下，分布式电源的逆变器采用PQ控制，确保向电网输送指定的有功和无功功率。然而，在孤岛模式下，逆变器需要具备下垂控制能力，以自动跟踪负荷变化，维持系统电压和频率的稳定。然而，这种传统策略存在局限性，即随着微电网工作模式的变化，需要频繁调整控制模式，增加了控制系统的复杂性和成本。 针对低压微电网特有的挑战，尤其是其线路阻抗的阻感比问题，常规下垂控制在低阻抗或阻感性线路中可能表现出不稳定，难以有效控制电能质量。解决这个问题的一个常见方法是通过外接大电感以增强线路感性，但这会导致系统规模增大、成本上升、效率下降以及输出电压压降增加。 为改善这一状况，研究者提出了改进的下垂控制策略，如采用有功和无功功率解耦技术，以同时考虑线路的阻性和感性成分。这种方法旨在通过独立调整有功功率和无功功率的控制，实现对电压和频率的稳定控制，同时减少对外部设备的依赖和对系统性能的影响。这种创新的控制策略对于提升低压微电网的稳定性和效率具有重要意义，有助于推动微电网在不同运行条件下的高效集成和优化。