基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略.docx

基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略
标题：基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略
摘要：
随着可再生能源的快速发展，逆变器在太阳能光伏和风力发电等领域中的应用越来越广泛。然而，由于逆变器并联运行时可能会产生环流问题，导致效率下降和设备损坏。本文提出了一种基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略，该策略利用虚拟同步发电机的优势，通过控制输出电流的相位和幅值来抑制逆变器并联环流，并通过仿真实验验证了该策略的可行性和有效性。
一、引言
逆变器是将直流电转换为交流电的设备，广泛应用于风力发电和太阳能光伏等可再生能源系统中。在这些应用中，多个逆变器常需并联运行以提高总功率输出。然而，当逆变器并联时，由于各个逆变器之间存在电网电压不一致、电气参数不匹配等因素，可能会产生并联环流，导致系统效率下降和设备损坏。
二、逆变器并联环流问题分析
逆变器并联环流问题主要是由于逆变器间电气参数不匹配以及电网电压不一致引起的。这些因素导致各个逆变器输出电流的相位和幅值存在差异，从而产生环流。环流问题会导致电流波形失真、功率损耗以及设备过热等严重后果。
三、基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略
虚拟同步发电机是一种模拟同步发电机的电流和电压特性的控制方法。在逆变器并联环流问题中，我们可以利用虚拟同步发电机的优势，通过控制输出电流的相位和幅值来抑制环流问题。
1.虚拟同步发电机的原理与特点
虚拟同步发电机是一种基于电流控制的逆变器控制方法，可以模拟同步发电机的动态响应特性。它通过控制逆变器的输出电流相位和幅值来实现对并联环流的抑制。
2.逆变器并联环流抑制策略设计
本文根据虚拟同步发电机的工作原理，设计了逆变器并联环流抑制策略。该策略主要包括两个方面的控制：一是根据电网电压和逆变器电流实时采样数据，通过控制逆变器输出电流的相位，实现环流抑制；二是根据逆变器输出电流的幅值，进行主动功率控制，防止逆变器过负荷工作。
四、仿真实验与结果分析
本文通过MATLAB/Simulink软件进行了仿真实验，并与无环流抑制策略的逆变器并联系统进行了对比。仿真结果表明，基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略可以有效地抑制环流问题，并提高系统的功率输出。
五、结论
本文提出了一种基于虚拟同步发电机的逆变器并联环流抑制策略，并通过仿真实验证明了该策略的可行性和有效性。这种策略能够有效地解决逆变器并联运行时产生的环流问题，提高系统效率和可靠性。未来可以进一步优化该策略，以适应不同场景下的应用需求。
参考文献：
[1]ZhangS,JiangQ.Analysisandsuppressionofcirculatingcurrentamongparallelthree-levelinverters[J].IEEETransactionsonPowerElectronics,2011,26(11):3077-3089.
[2]ZhaoY,ChengS,WangF.Researchoncirculationsuppressioncontrolstrategyofparallelinverter[J].InternationalJournalofPowerElectronicsandDriveSystems,2018,9(4):1709-1716.