改进下垂控制法降低微电网变流器谐波电流

本文主要探讨了在微电网中，特别是在采用下垂控制的grid-supporting变流器（即微电网变流器）并网运行时，面临的挑战。传统的下垂三环控制策略在处理电网电压中存在的谐波分量时，可能导致变流器输出电流的谐波问题，这不仅影响系统的稳定性和电能质量，还可能对电网的正常运行造成负面影响。 作者针对这一问题，提出了一个改进的控制方法，不增加额外的控制环节，而是优化了电压控制环。通过重新设计电压调节器，保持基波输出阻抗不变的同时，增强对谐波成分的阻抗，从而有效抑制微电网变流器输出的谐波电流。作者深入分析了谐波调节环节中的谐振系数和截止角频率与抑制精度和抑制带宽之间的关系，以确保控制策略的精确性和有效性。 文章指出，微电网的发展和应用是解决分布式电源间歇性问题的关键，特别是对于偏远地区和缺乏传统供电的区域，微电网提供了可靠的供电解决方案。在微电网中，grid-forming和grid-feeding变流器各有其特定应用场景，而grid-supporting变流器由于其下垂控制特性，能够在并网和孤岛模式之间切换，具有更高的灵活性。 针对微电网变流器并网运行，特别是弱电网条件下的谐波电流管理，研究者关注的焦点在于确保系统的稳定性、负载均衡以及平滑的并网和孤岛切换过程。文章通过仿真和实验证明，改进后的控制方法能将微电网变流器的输出谐波电流降低大约15%，相较于传统策略，显著提高了控制性能。 总结来说，本文的核心贡献是提出了一种基于下垂控制的微电网变流器并网运行控制策略的优化方案，通过有效抑制谐波，提升了系统的整体性能和电能质量，这对于微电网的广泛应用和发展具有重要意义。