隨著可再生能源的不斷開發(fā)利用,由風電、光伏等新能源發(fā)電和微型燃氣輪機及燃料電池等分布式電源和儲能裝置構(gòu)成的微網(wǎng)正逐步形成規(guī)模,多逆變器并聯(lián)控制技術(shù)是確保微網(wǎng)系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵技術(shù),已然成為當下電氣研究熱點。

在離網(wǎng)模式下并聯(lián)的逆變器之間環(huán)流過大會造成個別模塊過載甚至發(fā)生故障,從而影響并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的可靠運行,逆變器在運行中突加電動機等沖擊性負載時會瞬時承受5~7倍的額定電流,導致逆變模塊故障;在并網(wǎng)模式下無輸出隔離變壓器的逆變器會向電網(wǎng)注入直流分量,同時多臺基于LCL耦合的并網(wǎng)逆變器由于受到電網(wǎng)阻抗的耦合作用而會在公共耦合點( Point of Common Coupling,PCC)引起諧振現(xiàn)象,當并網(wǎng)電流直流分量或諧振電流波形質(zhì)量超過規(guī)定標準時并網(wǎng)逆變器被要求從主電網(wǎng)脫開,進而影響并網(wǎng)發(fā)電效率。

為了保證微網(wǎng)中并聯(lián)逆變器可靠運行,新馳電氣主要研究了微網(wǎng)在離網(wǎng)工作模式下多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的突加沖擊負荷抑制、直流環(huán)流抑制技術(shù)以及在并網(wǎng)模式下逆變器的并網(wǎng)電流直流注入分量抑制和多逆變器并網(wǎng)諧振抑制技術(shù)問題。新馳電氣提出了一種新穎的基于獨立控制的多模塊逆變器并聯(lián)系統(tǒng)直流環(huán)流抑制技術(shù)策略。雖然無功功率和有功功率均流控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)能很好地抑制基波環(huán)流,從而獲得很好的均流性能,但是不能自動抑制直流環(huán)流現(xiàn)象。在基于平均功率控制的并聯(lián)系統(tǒng)基礎上,對每個并聯(lián)逆變模塊設置一個獨立的電壓直流分量抑制電路,通過校正逆變基準值控制每臺逆變器輸出電壓直流分量為零,從而達到控制并聯(lián)系統(tǒng)的直流環(huán)流為零。由于各個模塊獨立調(diào)節(jié),因此實現(xiàn)了各個并聯(lián)模塊之間的直流環(huán)流控制上的解耦。新馳電氣所提的控制策略能有效、可靠地抑制了并聯(lián)系統(tǒng)的直流環(huán)流問題。

新馳電氣還提出了一種新穎的抑制并網(wǎng)逆變器直流注入分量控制策略。在無輸出隔離變壓器的光伏逆變器下具有較高的效率和較小的體積,在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。為了有效抑制無輸出隔離變壓器光伏并網(wǎng)逆變器注入電網(wǎng)的直流分量,新馳在研究中提出一種電壓檢測的新型控制策略,新的直流抑制控制策略是在傳統(tǒng)的并網(wǎng)電流控制環(huán)基礎上增加了一個直流電壓抑制環(huán)。直流抑制環(huán)由差分放大器、低通濾波器和直流控制器構(gòu)成。直流抑制環(huán)的采樣信號是一個高頻脈沖寬度調(diào)制( Pulse width Modulation,PWM),采樣點位于全橋逆變器的兩個橋臂中點。新馳的這個新的控制策略有兩個顯著的特點:第一,使用差分放大器來采樣逆變器兩個橋臂中點之間的輸出直流分量,避免了使用霍爾電流傳感器采樣帶來的零點漂移問題;第2,直流抑制環(huán)包圍了逆變的輸出擾動信號。因而,加入直流抑制環(huán)后能有效消除并網(wǎng)逆變器在注入電網(wǎng)過程中直流分量。