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成的微網正逐步形成規(guī)模,多逆變器并聯控制技術是確保微網系統可靠工作的關鍵技術,已然成為當下電氣研究熱點。

在離網模式下并聯的逆變器之間環(huán)流過大會造成個別模塊過載甚至發(fā)生故障,從而影響并聯逆變器系統的可靠運行,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;在并網模式下無輸出隔離變壓器的逆變器會向電網注入直流分量,同時多臺基于LCL耦合的并網逆變器由于受到電網阻抗的耦合作用而會在公共耦合點( Point of Common Coupling,PCC)引起諧振現象,當并網電流直流分量或諧振電流波形質量超過規(guī)定標準時并網逆變器被要求從主電網脫開,進而影響并網發(fā)電效率。

為了保證微網中并聯逆變器可靠運行,新馳電氣主要研究了微網在離網工作模式下多逆變器并聯系統的突加沖擊負荷抑制、直流環(huán)流抑制技術以及在并網模式下逆變器的并網電流直流注入分量抑制和多逆變器并網諧振抑制技術問題。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系統直流環(huán)流抑制技術策略。雖然無功功率和有功功率均流控制的逆變器并聯系統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)流現象。在基于平均功率控制的并聯系統基礎上,對每個并聯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,從而達到控制并聯系統的直流環(huán)流為零。由于各個模塊獨立調節(jié),因此實現了各個并聯模塊之間的直流環(huán)流控制上的解耦。新馳電氣所提的控制策略能有效、可靠地抑制了并聯系統的直流環(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,在光伏并網系統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逆變器注入電網的直流分量,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的并網電流控制環(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成。直流抑制環(huán)的采樣信號是一個高頻脈沖寬度調制( 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)后能有效消除并網逆變器在注入電網過程中直流分量。