逆變器并聯(lián)的環(huán)流及其抑制
電源并聯(lián)運(yùn)行的理想狀況是并聯(lián)運(yùn)行的多臺(tái)電源標(biāo)稱額定功率相同，且各臺(tái)電源輸出功率完全一致。對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中逆變電源來(lái)說(shuō)，就是要求各并聯(lián)單元輸出電壓的幅相同、頻率和相位一致。但是由于各種實(shí)際因素的影響，這一點(diǎn)是很難做到。由于各逆變電源輸出特性的差異，形成了并聯(lián)系統(tǒng)中的環(huán)流。環(huán)流是并聯(lián)系以正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。因此，有必要對(duì)環(huán)流的特性進(jìn)行分析。
環(huán)流只與電壓矢量差和等效輸出阻抗相關(guān)。要實(shí)現(xiàn)理想運(yùn)行，消除環(huán)流達(dá)到各并聯(lián)模塊輸出功率平衡的目的，就要從上述兩個(gè)影響環(huán)流的因素著手。因此抑制環(huán)流的方法有如下兩種：一是加大并機(jī)阻抗；二是降低電壓矢量差。
1．加大并機(jī)阻抗
加大并機(jī)阻抗可以通過(guò)設(shè)置限流電抗器實(shí)現(xiàn)，同時(shí)靜態(tài)開(kāi)關(guān)上的固定電壓降可以起到同樣的作用，而且這些量并不是很大，因此可以在對(duì)輸出電壓影響不的前提下提高并聯(lián)的可靠性。在有變壓器隔離的并聯(lián)系統(tǒng)中，可以利用變壓器的漏抗作為限流電抗，也可以單獨(dú)設(shè)置限流電抗器。
但是一方面要使并機(jī)阻抗足夠大，使得并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的環(huán)流小，另一方面出于小逆變器負(fù)載效應(yīng)的考慮，則希望該阻抗越小越好，這樣能夠得到更好的輸出電壓波形。綜合兩方面考慮，限流電感的大小選取要折中。
雖然加大并機(jī)阻抗并不能徹底消除環(huán)流（實(shí)際上也沒(méi)有方法真正能夠徹底除環(huán)流），但這種方法簡(jiǎn)單可靠，并且能夠達(dá)到相關(guān)的指標(biāo)要求，因此仍然是環(huán)流抑制中最重要的技術(shù)。
2．降低電壓矢量差
降低電壓矢量差同樣也可以降低環(huán)流，這就必須通過(guò)控制手段實(shí)現(xiàn)。造成電矢量差的原因是各逆變器輸出電壓的幅值、頻率和相位的差異，而相位是頻率的函數(shù)，因此降低電壓矢量差的關(guān)鍵問(wèn)題就是對(duì)逆變器輸出電壓幅值和頻率的精確控制。而從前面提到的并聯(lián)控制方法來(lái)看，逆變器輸出電壓和頻率的控制又統(tǒng)的無(wú)功功率和有功功率有關(guān)。對(duì)環(huán)流的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步研究分析可知，并機(jī)阻抗的性質(zhì)對(duì)環(huán)流有決定性的影響，相應(yīng)的控制策略也由此決定，因此必須確定實(shí)際系統(tǒng)的并機(jī)阻抗特性。在得到并機(jī)阻抗特性之后，再對(duì)下垂控制做相應(yīng)的改進(jìn)。
以上對(duì)環(huán)流的討論都是基于穩(wěn)態(tài)的，很多條件都是不能滿足的。比如，輸出壓是不能排除諧波成分的，各逆變器的輸出阻抗不可能完全相等，各開(kāi)關(guān)器件的工作負(fù)載、開(kāi)關(guān)特性及死區(qū)時(shí)間等也不可能完全一致。因此除了前面分析的穩(wěn)態(tài)環(huán)流以外，還要考慮到動(dòng)態(tài)環(huán)流。動(dòng)態(tài)環(huán)流的抑制同樣可以通過(guò)加大并機(jī)電抗和減小電壓矢量差來(lái)實(shí)現(xiàn)。在減少電壓矢量差方面，上面所述的各種穩(wěn)態(tài)下垂控制都不能滿足要求，必須在特性方程中加入積分和微分的環(huán)節(jié)。
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