多功能并网逆变器及其在微电网中的应用

王其兵

摘要：多功能并网逆变器作为一种补偿无功、谐波以及不平衡电流的相应设施，其作用价值充分显现了在微电网中的合理运用。与此同时，想要加权电流反馈的中心思想，给予了具体的多功能并网逆变器的滞环电流管控措施。除此之外，根据相应的电流检测方式，并给予一种科学合理参考电流的计算方式。最后，在积极利用PSCAD以及EMTDC等软件进行精准的计算，充分确保所设计的方式更加科学合理。经实验证明，多功能并网逆变器不仅能优化整体微电网的电能质量，还能进一步管控微电网与配电网之间的关系，确保在配电网正常运作时，提供相应的支撑。

关键词：多功能并网逆变器;微电网;具体应用

引言：分布式发电系统作为可再生能源的重要介质，主要任务就是进一步提升传统电网的合理稳定性，现如今，得到广大人民群众的重点关注，由于这些部分类别的可再生利用能源具备较强的随机性，属于较为典型的不可管控的再生利用能源，因此，如何通过科学合理的方式实现将这些不可管控的再生利用能运输并接入到电网，成为我国广大学者们理论和研究的主要目标，经过广大学者的不懈努力，提出了与微电网相应的建议。论，对于我国微电网而言，是一种由综合各种类型的可再生能源、存储式发电装置和各种科学合理的新型供电方式所组成的，近些年受到广大专家学者重点关注。

1.多功能并网逆变器的微电网拓扑

具体运用多功能并网逆变器的微电网具体情况如图1所示。

对于多功能并网式逆变器的作用价值而言，就是要确保自己的并网功率得到实时监测的必要性，以此来实现针对微电网中的谐波以及不平衡电流进行补偿。直白地说，应该充分保证整体微电网系统能够为相当量的功率负载提供可靠的谐波输出电流来满足配套相关要求，并且能够实现相应的功率负载管控，在配套的微电网系统进行功率负载传输作业时，进一步地为配套的微电网提供了相应的支持，具体详细拓扑如图2所示。

2.控制器设计

2.1补偿电流的成因

想要确保多功能并网逆变器对相关传输作业进行不平衡电流补偿作业，就用实时监管补偿电流的瞬时值。现如今，主要检测手段为锁相环以及顺时无功功率理论的方式。这些方式都应需求相应的软件锁相元件或是较为复杂的软件锁相程序。与此同时，由于相应的锁相环仍然存在，就要导致存在的锁相较为不精准，出现延迟等状况，尤其是在电压畸变等状况下，更会加重锁相不准的状况。因此，应遵循科学合理的计算方式，从而地补偿电流的实施结果，确保结果符合相关标准。

2.2功率跟踪参考电流的成因

想要了解功率跟踪参考电流的成因，就要针对无锁相环电流检测技术，生成科学合理的生成算法。其中Park变换中的量值并不要以电网电压为准则，只要确保所确立的旋转坐标系与电网电压旋转速率相同即可，同样能检测出相应的坐标系的变量值。

2.3DG的控制

DG普遍拓扑结构方式为图3所示，拓扑主要的组成部件为直流电容、三相全桥、输入滤波器和控制电路。其中直流侧作为电压值的动力量为VDC可以被滞留式电压源所取而替换。当全桥输出和极端之间安装一对相应的LC滤波器，以此来实现阻碍并网时产生的电流谐波。

由于图4详细说明了图3所显示的控制值部分详细框图，T作为其中存在的变换式，控制器可以通过相应的數据信息来了解滤波电感电流以及极端电压，并遵循旋转同步的前提，运用科学合理的控制算法以此实现对并网电流功率的实时跟踪。除此之外，DG的控制仍然采取无锁相关的思想，只要确保控制器中所运用的坐标转换符合同步旋转的理论即可，并不需要将轴定位点定位在与之相关电压向量的轴体上，亦可以省去相关环节[1]。

由此可以看到，图4所示的PG控制措施就是一种针对DG输出相关恒定功率的PG控制措施。这样的控制措施在客户端和用户之间相互干预时都是科学合理的，但却不能充分地适用各类离网正常工作的模式。若是一个微电网只能由逆变器的模式所构造，并且没有对相应的发电机进行作为系统的电压和效率支撑的依据，就可能会严重地导致系统在离网模式正常运行下，系统的电压和效率就可能产生浮动，彻底丧失稳定。对于这种类别的小型微电网，想要能够确保小型离网的正常运行，至少应该在系统内制备一台与之相应的DG，并且必须采取一种科学合理的管控模式，进一步保证系统稳定地运行。其次，充分发挥PG管控模式的功能和作用价值，以此来确保DG稳定运行。

除此之外，当发现到微电网呈现离网运行模式时，应积极采用DG无缝切换技术，转变成相应的V/f的运行状态，对于V/f运行状态而言，V/f模式的正常运作进一步为DG技术提供了相应的不平衡功率。要想确保充分运用可再生能源的作用价值，就应在运作时，采取科学合理的PQ管控模式，最大限度发挥V/f控制的作用价值。

2.4多功能并网逆变器的管控

对于上述所言的一种多功能并网逆变器的拓扑，当激磁式电感满足相关标准要求时，边侧隔离式变压器就可以会产生相应的等量效应，从而与副边产生相同的漏感，而这个电感只是原来副边的一个漏感。对于各个环节而言，其中滤波器环节和隔离方便滤波器环节均可以是一个等量级的LCL滤波器。由于LCL滤波器模型阶层较高，并且只是确立了一个谐振点，从而使得控制器设计更具有了挑战性[2]。

经过研究人员的不懈努力，终于设计得到了相应的滞环式电流管理和反馈加权式电流管控措施，并且给予多功能并网式逆变器任意效率均值与正常工作时相等的电路，其中隔离式变压器的值是原始副边漏感所对应的值。经试验表明，当给予加权电流时，可进一步减少告诫LCL滤波器阶级，从而更方便地进行控制器合理设计。除此之外，要想进一步地约束LCL滤波器的谐振，就需要我们应在滤波电容的支路中串联一个相应的电阻，以此来实现对其谐振的防止。

总而言之，对于多功能并网逆变器而言，任何类型的单相系统都用重视参考电流，充分了解并掌握补偿电流与并网功率的电流之和，并实时管控电流之和，确保相关的数据符合相关设施的基准，以此实现相关设施的正常运作[3]。

3.仿真结果与分析

由于前面具体给予了多种多功能并网逆变器的微电网构成方式，与此同时并详细阐述了电流产生的成因以及科学合理的管控措施。因此，应用相关的软件来检测所提出的措施是否存在偏差。

对于配电网而言，普遍为低压配电网，而相应电压的基准值为220V，当微电网系统转变为离网运行状态时，应将DG3管控模式PQ切换到V/f管控模式，其他DG仍然采取PQ管控方式。此时，DG3的作用价值已经完全替换了配电网的作用机制，进一步保证了在微电网内部的功率转化为稳定。除此之外，想要保证多功能并网逆变器在实现可以对于离网状态下的小型微电网设备进行各种可需合理管控，就必然需要DG3输出電流的功率表来取代其相应设施[4]。

在实际设施中有或无多功能并网逆变器时，此时非线性整流逆变器的负荷和不平衡逆变器的负荷和电流都呈现出了不同程度的变化。由于非线性开关的负荷和功率电流中所蕴含着比较多的谐波，导致很难发现不平衡的电流中所包含着较大负序的功率和分量，同时当对开关进行切换和功率转化时，严重地会导致PCC处的开关和功率电压呈现较小暂态状况，进一步影响开关的正常负荷和功率。除此之外，微电网中如果没有一个与逆变器相应的多用途并网逆变器时，就要严重影响逆变器的负载电流基值，导致逆变器的负载电流结果偏差较大5。

由此可见，当DG3被切换为一个相应的分布式离网运行状态时， DG3的功能完全取代了其他配电网的功能，并且给予了微电网更加科学合理的电压控制支持，进一步优化了分布式微电网的工况和运作功率以及不平衡功率。在0.1s过后，由于调节了功率参数，导致输出功率相对减小[6]。

结束语：总而言之，为微电网提供了更为科学合理的管控方式，同时又能补偿无功以及不平衡电流的多功能逆变器，并利用相关软件检测设计的方式是否出现相应的偏差。由此可见，科学合理的运用多功能并网逆变器时，充分优化了微电网整体的电能品甚至，还能积极调节PCC与配电网之间的关系，在具体应用时，并提供了相关的支撑依据，具有广泛地运用前景。

参考文献：

[1]赖宇威、付威、张润超、黄鹏峰、张博超、张志. 基于DSP控制的微电网离并网逆变器的研制[J]. 电子世界， 2020， No.602（20）：148-149.

[2]胡兵轩， 任庭昊， 车洵，等. 基于QPCI控制的微电网并网逆变器控制技术研究[J]. 陕西电力， 2020， 048（001）：23-27，41.

[3]王植、俞子聪、张泉、朱永强、夏瑞华. 光伏参与直流微电网调压控制策略[J]. 高电压技术， 2020， v.46;No.336（11）：45-53.

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[5]杨帆，王转转. 基于改进无源控制的含不平衡负载微电网电压控制策略[J]. 水电能源科学， 2020， v.38;No.243（11）：174+205-208.

[6]徐然. 改进下垂法在光伏微电网并网控制中的应用[J]. 电声技术， 2020， v.44;No.420（02）：76-77+101.