郝美丽

(山西潞安环保能源开发股份有限公司， 山西　长治　046000)

0　引言

传统下垂控制策略通过模拟传统同步发电机的下垂特性，对逆变器输出的有功、无功功率以及输出电压、频率之间的关系进行独立的解耦控制，然后据此调节微电网系统的电压和频率，并且能够实现各逆变器合理分配负载上的功率，保证微电网系统电压、频率稳定。但是目前的传统下垂策略由于受线路阻抗、输出电压降落等因素的影响，在功率分配方面存在局限性，实际应用中，均流效果并不理想[1-2]。

本文首先分析了传统下垂控制策略的机理，以及无法实现功率合理分配的原因，在此基础上提出鲁棒控制策略，给出了鲁棒下垂控制器的原理以及参数设计过程，最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型进行验证。

1　传统下垂控制策略

图1为两台逆变器并联运行的简化图，假设两台逆变器的输出阻抗为阻性，分别是Ro1和Ro2，输出电流分别为i1、i2。线路阻抗可以忽略，逆变器的输出阻抗在逆变器到交流母线的阻抗中占主导地位。两台逆变器的参考电压vr1、vr2分别为：

(1)

(2)

v0=vr1-Ro1i1=vr2-Ro2i2.

(3)

当负载增加时，电压v0会出现下降，称之为负载效应。在此将对图1中两台逆变器并联运行进行分析。

每台逆变器注入公共母线的有功功率Pi、无功功率Qi(i=1，2)分别为：

(4)

(5)

其中：V0为公共节点电压v0的有效值。

图1　输出阻抗为阻性的两台逆变器并联运行

Ei=E*-niPi.

(6)

ωi=ω*+miQi.

(7)

其中：Ei、E*分别为逆变器的实际输出电压和额定输出电压。

为了使逆变器按比例分配设定的功率，下垂控制器的参数应该和他们的额定功率成反比。……