摘 要：由于低壓微電網(wǎng)中各分布式電源的線路阻抗不匹配，傳統(tǒng)的下垂控制策略難以按照下垂系數(shù)合理分配有功功率。為此，提出一種無需通信的自適應(yīng)虛擬電阻下垂控制方法。通過將微電網(wǎng)中每個(gè)分布式發(fā)電機(jī)（DG）單元輸出的有功功率和電壓傳送給自適應(yīng)虛擬電阻控制器中，在保證電壓和頻率穩(wěn)定控制的前提下實(shí)現(xiàn)功率按逆變器容量比例進(jìn)行精確分配。論文對(duì)改進(jìn)方法的微電網(wǎng)逆變器進(jìn)行小信號(hào)穩(wěn)定性分析，以優(yōu)化控制器有關(guān)控制參數(shù)。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提控制方法的有效性。

關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)；分布式發(fā)電；下垂控制；自適應(yīng)虛擬電阻；有功功率分配；環(huán)流抑制；小信號(hào)模型

DOI：10.15938/j.emc.2024.05.000

中圖分類號(hào)：TM464文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Active power sharing droop control strategy for low-voltage microgrid based on adaptive virtual resistanc

FAN Bishuang， FU Siwei， WANG Wen， LI Qikai， LIU Zheng， TANG Mingzhu

（School of Electrical and Information Engineering， Changsha University of Science and Technology， Changsha 410114， China）

Abstract：Due to the unmatched line impedance among distributed generators in the low-voltage microgrid，reasonable distributing active power according to droop gain is difficult by using the traditional droop control. Therefore，an adaptive virtual resistance-based droop control method without communication is proposed. By transmitting the active power and voltage output by each DG unit in the micro-grid to the adaptive virtual resistance controller，the power can be accurately distributed according to the inverter capacity ratio on the premise of ensuring the stable control of voltage and frequency. Small signal stability of the microgrid inverter is analyzed to optimize the control parameters of the controller. Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed control method.

Keywords：microgrid；distributed power generation；droop control；adaptive virtual resistance；active power sharing；circulating current suppression；small-signal model

0 引 言

近年來，隨著科技的發(fā)展和資源的不斷利用，來自能源消耗和環(huán)境治理等方面的問題日益嚴(yán)峻，人類社會(huì)對(duì)能源系統(tǒng)的需求也在不斷更新[1]。分布式發(fā)電具有能源利用率高、環(huán)境污染小、供電靈活性強(qiáng)、投入成本低等優(yōu)點(diǎn)，成為解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的有效途徑[2-3]。在這樣的需求背景下，微電網(wǎng)概念由此而生。微電網(wǎng)可以充分利用分布式可再生能源實(shí)現(xiàn)在并網(wǎng)模式和孤島模式之間進(jìn)行靈活切換[4-6]。微電網(wǎng)和配電網(wǎng)的高效集成，是未來智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的主要任務(wù)之一[7]。

當(dāng)前孤島模式下實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)多機(jī)并聯(lián)運(yùn)行控制策略多以下垂控制為主。其原理是通過有差調(diào)節(jié)特性曲線實(shí)現(xiàn)負(fù)荷功率按容量分配[8]。當(dāng)并聯(lián)逆變器接入低壓線路時(shí)，由于低壓線路阻性成分較大，若采用傳統(tǒng)下垂控制，則會(huì)存在功率耦合較強(qiáng)且功率均分誤差較大等問題。而通過改造線路的方式來降低線路的阻感比會(huì)使成本大幅地升高、經(jīng)濟(jì)性較差以及效率降低。

因此有學(xué)者提出采用虛擬阻抗降低阻感比的方式來優(yōu)化此問題。文獻(xiàn)[9]引入虛擬阻抗降低線路阻感比，減少功率耦合降低無功均分誤差，但沒有考慮線路阻抗差異問題。文獻(xiàn)[10-11]提出了考慮失配線路阻抗效應(yīng)的改進(jìn)虛擬阻抗控制方法。文獻(xiàn)[12-14]引入“虛擬負(fù)電阻”用于抵消系統(tǒng)阻抗中阻性成分，不僅降低系統(tǒng)功率耦合，同時(shí)減小線路電阻引起的電壓降落。但該方法對(duì)虛擬負(fù)電阻取值的精度要求比較高，且需要對(duì)微電網(wǎng)線路阻抗的大小有較準(zhǔn)確的評(píng)估。若對(duì)負(fù)電阻的取值過大會(huì)則會(huì)造成較大的“電壓降落”及系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。因此該方法通常只適用于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和線路阻抗及運(yùn)行方式均相對(duì)固定的微網(wǎng)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[15]和文獻(xiàn)[16]提出一種分布式虛擬阻抗的控制方案來解決微電網(wǎng)中功率分配不均的問題。盡管無功功率共享性能得到顯著提高，但由于控制器增益較多，使得虛擬阻抗調(diào)節(jié)器變得十分復(fù)雜。

另有學(xué)者提出在低壓線性阻性成分較大時(shí)采用P-V、Q-f下垂控制，該方法跟傳統(tǒng)的P-f、Q-V下垂控制方法類似，具有波動(dòng)小、即插即用等優(yōu)點(diǎn)[17]。同樣也存在著因逆變器線路阻抗差異造成系統(tǒng)功率分配不均和環(huán)流問題[18]。為解決該問題，學(xué)者們提出了多種解決方案。文獻(xiàn)[19]采用通信與下垂系數(shù)相結(jié)合的方式調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)下垂系數(shù)，通過中央控制器與本地控制單元進(jìn)行通信獲取總功率信息，再根據(jù)各逆變器容量比計(jì)算出功率給定值，然后依據(jù)功率給定值與實(shí)際功率輸出值之間的差距來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)下垂系數(shù)，從而改變逆變器輸出功率，最終實(shí)現(xiàn)功率均分。文獻(xiàn)[20]和文獻(xiàn)[21-23]分別采用P-V下垂控制和Q-V下垂控制，利用通信與虛擬阻抗相結(jié)合的方式控制調(diào)節(jié)自適應(yīng)虛擬阻抗，不僅能夠抑制有功無功之間的耦合，還能實(shí)現(xiàn)公共負(fù)荷下多分布式電源之間功率的合理分配。采用通信的方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)較好的控制效果及環(huán)流抑制，但這些方法都需要數(shù)據(jù)通信平臺(tái)的接入，使得下垂控制應(yīng)用的局限性增加，同時(shí)基于通信延時(shí)的考慮，通信線路、中央控制器模塊的加入會(huì)使得控制結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，并且當(dāng)某個(gè)逆變器發(fā)生故障時(shí)，其他逆變器可能會(huì)得到錯(cuò)誤的參考信號(hào)從而影響整個(gè)微電網(wǎng)的運(yùn)行。除以上所提方法外，也有大量學(xué)者采用其他方法用于提高低壓微電網(wǎng)中的電能質(zhì)量。文獻(xiàn)[24-25]采用動(dòng)態(tài)虛擬阻抗的方式達(dá)到了更好的控制效果及環(huán)流抑制。文獻(xiàn)[26]基于下垂控制采用母線電壓幅值的補(bǔ)償反饋項(xiàng)實(shí)現(xiàn)功率按比例分配。同樣文獻(xiàn)[24-26]中的方法需要對(duì)微電網(wǎng)線路阻抗的大小有較準(zhǔn)確的評(píng)估，存在一定的局限性。除此之外，也有大量學(xué)者采用其他方法用于提高微電網(wǎng)的電能質(zhì)量，文獻(xiàn)[27]采用遺傳算法解決網(wǎng)絡(luò)化微電網(wǎng)模型情況下無功功率不均分的問題，該方法可以智能地改變虛擬阻抗控制器的參數(shù)以減小功率誤差。文獻(xiàn)[28]采用自適應(yīng)虛擬阻抗的方法實(shí)現(xiàn)了逆變器的功率均勻分配。文獻(xiàn)[29]提出了一種基于端口輸出電壓積分與變下垂系數(shù)結(jié)合的下垂控制方法提高了功率均分精度。

針對(duì)低壓微電網(wǎng)系統(tǒng)因線路阻抗差異而導(dǎo)致的有功功率分配不均問題，本文在反思前述方法所存在的各種缺陷基礎(chǔ)上，對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行新的探索，提出一種新的適用于低壓微電網(wǎng)的無通信互聯(lián)自適應(yīng)虛擬電阻控制策略。本文所提出的方法與已有的研究方法相比較優(yōu)勢(shì)在于：無需各DG之間的通信互聯(lián)，也無需知道各DG輸出的線路阻抗，采用簡(jiǎn)單的控制器算法便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各DG有功功率按下垂系數(shù)的精準(zhǔn)分配。并且在微電網(wǎng)運(yùn)行過程中即使DG配置和負(fù)載發(fā)生變化該方法也能夠自適應(yīng)調(diào)節(jié)以提高有功功率均分精度，改善系統(tǒng)的電能質(zhì)量。通過小信號(hào)分析來確定控制系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，最后仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性。

1 P-V下垂控制的基本原理

微電網(wǎng)多微源并聯(lián)的等效電路圖如圖1所示，Ui和δi為逆變器輸出電壓的幅值和相角，Upcc和φ為PCC端電壓幅值和相角，各微源到PCC點(diǎn)的等效線路阻抗為Zi∠θi，各微源注入到PCC點(diǎn)的有功功率和無功功率為Pi和Qi。

多微源并聯(lián)的微電網(wǎng)可以通過控制逆變器的下垂系數(shù)來控制系統(tǒng)的容量，容量越大，下垂系數(shù)越小，因此微電網(wǎng)中各逆變器的容量之比為下垂系數(shù)之比的反比。在本文所研究的P-V下垂控制中，逆變器的有功功率容量之比為有功功率下垂系數(shù)之比的反比，要實(shí)現(xiàn)各逆變器輸出的有功功率能夠自動(dòng)按照容量之比均分，則要實(shí)現(xiàn)逆變器輸出的有功功率能夠自動(dòng)按逆變器有功功率下垂系數(shù)成反比例均分，那么微電網(wǎng)中各逆變器的有功下垂系數(shù)應(yīng)滿足：

系統(tǒng)的特征方程可用于分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能，通過特征方程式的根軌跡觀察控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。本節(jié)分析了虛擬電阻系數(shù)k對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，平衡點(diǎn)的相關(guān)數(shù)值以及系統(tǒng)參數(shù)分別如表1和表2所示。

圖4所示為虛擬電阻系數(shù)k變化時(shí)系統(tǒng)的根軌跡，由圖可以看出當(dāng)k從0.01增加時(shí)，共軛特征根λ2和λ3逐漸遠(yuǎn)離實(shí)軸，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高，但同時(shí)當(dāng)k的值過大時(shí)特征根也逐漸靠近虛軸，從而使得系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。綜合考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、電壓質(zhì)量和有功分配精度，實(shí)驗(yàn)過程中將k取值為0.1。

虛擬電阻系數(shù)的取值并不是一個(gè)唯一值，原則上來說只要系統(tǒng)穩(wěn)定便可，即k取[0.01，0.6]中任意值都可以，但本文在選值時(shí)綜合考慮到該值大小對(duì)公共點(diǎn)的電壓跌落以及功率均分效果的影響，將其取值為0.1。

本文對(duì)表1所示的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行局部線性化得到的小信號(hào)模型，嚴(yán)格來說確實(shí)只能適用于該穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)附近的穩(wěn)定性與動(dòng)態(tài)分析，并不能用于系統(tǒng)有大幅波動(dòng)，使得工作點(diǎn)偏離從而連續(xù)跨越多個(gè)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)的情況。但在本文的微電網(wǎng)系統(tǒng)模型中，系統(tǒng)運(yùn)行的過程中各穩(wěn)定工作點(diǎn)與表1所示的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)相差不大，因此系統(tǒng)中只要相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)得合理，負(fù)反饋控制系統(tǒng)本身就有一定的“魯棒性”，且在本文中虛擬電阻系數(shù)的取值為0.1就已經(jīng)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性留有很大的裕度，因此使用同一套參數(shù)數(shù)據(jù)穿越多個(gè)工作點(diǎn)也是可行的。

5 仿真

為了驗(yàn)證所提出的自適應(yīng)虛擬阻抗控制策略的可行性，基于圖3所示的控制框圖，在MATLAB＼＼Simulink中搭建了具有三個(gè)DG單元的孤島微電網(wǎng)，DG1、DG2和DG3的容量比為1∶1∶1，對(duì)應(yīng)的電壓和頻率下垂系數(shù)之比為1∶1∶1，各DG線路阻抗互不相同。仿真系統(tǒng)的主要參數(shù)及其取值見表2。

逆變器的功率分配效果用實(shí)際輸出的有功功率Pi與按容量比例分配的有功功率參考值P*i之間的相對(duì)誤差ei的絕對(duì)值Epi來衡量，多個(gè)逆變器（DG1，DG2，…，DGn）并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，有功功率參考值P*i的表達(dá)式如式（32）所示，Ci為逆變器容量大小

1）傳統(tǒng)下垂控制。

仿真系統(tǒng)為三個(gè)容量相同的DG單元在孤島狀態(tài)下并聯(lián)帶負(fù)載運(yùn)行，運(yùn)行過程共分為三個(gè)階段：階段1（0lt;tlt;4 s），此時(shí)系統(tǒng)只給負(fù)載1供電。階段2（4lt;tlt;6 s）在t=4 s時(shí)，負(fù)載2投入到微電網(wǎng)。階段3（6lt;tlt;8 s）t=6 s時(shí)，DG3斷開。

圖5為采用傳統(tǒng)下垂控制的仿真波形圖，從圖5（b）可以看出，在P-V下垂控制中各DG單元的無功功率可以實(shí)現(xiàn)按容量比例1∶1∶1進(jìn)行分配。從圖5（a）可以看出由于線路阻抗的原因，各DG單元輸出的有功功率不能按照容量比例1∶1∶1進(jìn)行分配。圖5（c）顯示在各個(gè)階段各DG單元都存在著較大的分配誤差。

2）已有定值虛擬電阻下垂控制。

為了更好地驗(yàn)證本文所提方法的有效性，將已有定值虛擬電阻下垂控制法與本文所提出的改進(jìn)下垂控制法進(jìn)行比較分析。仿真過程中，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)定值虛擬電阻的大小以確保與改進(jìn)方法擁有相同的電壓降，從而更為合理地比較兩種方法的優(yōu)劣。圖6為采用已有定值虛擬電阻下垂控制的仿真波形圖。系統(tǒng)運(yùn)行各階段與圖5實(shí)驗(yàn)完全相同。

系統(tǒng)剛開始在（0lt;tlt;2 s）時(shí)，采用的是傳統(tǒng)的下垂控制，在t=2 s時(shí)切換為帶有虛擬電阻的下垂控制。分別從圖6（a）和圖6（c）可以看出，當(dāng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)下垂控制切換后，系統(tǒng)各DG單元的有功功率分配情況有所提高，相對(duì)誤差Epi減小。可以看出引入虛擬電阻之后可以提高系統(tǒng)的有功功率分配精度。

3）本文改進(jìn)的自適應(yīng)虛擬電阻下垂控制。

圖7為采用本文所提出的改進(jìn)自適應(yīng)虛擬電阻下垂控制的仿真波形圖。改進(jìn)的自適應(yīng)虛擬電阻下垂控制與本文在第3章節(jié)所提到的自適應(yīng)虛擬電阻設(shè)計(jì)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，以下簡(jiǎn)稱為改進(jìn)下垂控制。

系統(tǒng)運(yùn)行各階段中負(fù)載的投入與DG單元的切斷時(shí)間點(diǎn)與圖5和圖6完全相同。

系統(tǒng)剛開始在（0lt;tlt;2 s）時(shí)，采用的是傳統(tǒng)的下垂控制，在t=2 s時(shí)切換為改進(jìn)下垂控制。分別從圖7（a）和圖7（c）可以看出，當(dāng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)下垂控制切換成改進(jìn)下垂控制后，系統(tǒng)各DG單元的有功功率分配情況有明顯提高，相對(duì)誤差Epi大幅度減小。圖7（d）顯示了每個(gè)DG單元中自適應(yīng)虛擬電阻大小的變化?？梢钥闯霾捎盟岢龅目刂品椒ê螅鱀G虛擬阻抗自適應(yīng)改變，以平均分配有功功率。

圖8顯示的是各DG的電流波形。可以看出在（0lt;tlt;2 s）采用傳統(tǒng)下垂控制時(shí)各DG的電流幅值大小之間具有較大的差異，此時(shí)系統(tǒng)具有較大的環(huán)流。t=2 s之后采用改進(jìn)策略使得各電流幅值大小差異減小，環(huán)流也隨之減小。隨著微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中負(fù)載和供電單元發(fā)生變化，環(huán)流仍然有很好的抑制。

表3所示為分別采用三種不同方法對(duì)逆變器進(jìn)行控制時(shí)，系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)不同時(shí)間段輸出有功功率相對(duì)誤差Epi的大小，從表3可以看出采用改進(jìn)策略后系統(tǒng)有功功率分配誤差明顯減小。與已有定值虛擬電阻下垂控制方法相比，在同等電壓降的前提下具有更好的功率分配效果。這表明本文所提出的改進(jìn)方法與已有無通信虛擬電阻法相比，在功率均分上具有更好的效果。

4）不同容量比下改進(jìn)下垂控制。

圖9顯示的是DG1、DG2和DG3的容量比為2∶1∶1時(shí)系統(tǒng)仿真的波形圖，從圖中可以看出在t=2 s前系統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)的下垂控制方法，此時(shí)各逆變器輸出的有功功率無法按照容量比為2∶1∶1進(jìn)行輸出，存在較大的功率分配誤差。在t=2 s之后逆變器控制方式切換為改進(jìn)的下垂控制法，系統(tǒng)的功率分配誤差明顯減小，之后隨著微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中負(fù)載和供電單元發(fā)生變化，系統(tǒng)的功率分配誤差依然很小。這驗(yàn)證了在不同DG容量條件下該方法的可行性。

6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

為進(jìn)一步驗(yàn)證所提出的自適應(yīng)虛擬電阻下垂控制策略的有效性，在實(shí)驗(yàn)室搭建了具有3個(gè)DG單元并聯(lián)的微電網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖10所示。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由3個(gè)逆變器、LC濾波器、線路阻抗、直流電源、負(fù)載和控制器組成，并按照?qǐng)D3所示的控制結(jié)構(gòu)連接?？刂撇呗栽赑E-Expert 4控制器中進(jìn)行編程，有功功率和無功功率由數(shù)字信號(hào)處理器計(jì)算并輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器，然后顯示在示波器上。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為三個(gè)容量相同的DG單元在孤島狀態(tài)下并聯(lián)帶負(fù)載運(yùn)行，運(yùn)行過程共分為三個(gè)階段：階段1（0lt;tlt;100 s），此時(shí)系統(tǒng)只給負(fù)載1供電。階段2（100lt;tlt;150 s），負(fù)載2投入到微電網(wǎng)。階段3（150lt;tlt;200 s），DG3斷開。傳統(tǒng)下垂控制、改進(jìn)下垂控制和不同容量下改進(jìn)下垂控制實(shí)驗(yàn)中示波器測(cè)得的波形圖分別如圖11、圖12、圖13所示。

圖11為采用傳統(tǒng)下垂控制的實(shí)驗(yàn)波形圖，從圖11（b）可以看出，在P-V下垂控制中各DG單元的無功功率可以實(shí)現(xiàn)按容量比例進(jìn)行分配。從圖11（a）可以看出由于線路阻抗的原因，各DG單元輸出的有功功率不能按照容量比例進(jìn)行分配。在第一階段各逆變器輸出的有功功率分別為1 763、1 245、1 037 W，功率分配誤差分別為30.8%、7.4%、23.1%。其他各階段的功率分配誤差如表4所示。

圖12為采用改進(jìn)下垂控制的實(shí)驗(yàn)波形圖。系統(tǒng)運(yùn)行各階段中負(fù)載的投入與DG單元的切斷時(shí)間點(diǎn)與傳統(tǒng)下垂控制實(shí)驗(yàn)完全相同。系統(tǒng)剛開始在（0lt;tlt;50 s）時(shí)采用的是傳統(tǒng)的下垂控制，在（t=50 s）時(shí)切換為改進(jìn)下垂控制。從圖12（a）中可以看出，當(dāng)系統(tǒng)從傳統(tǒng)下垂控制切換成改進(jìn)下垂控制后，系統(tǒng)各DG單元的有功功率分別從1 763、1 245、1 037 W變?yōu)? 421、1 322、1 238 W，功率的分配誤差分別從30.8%、7.4%、23.1%減小到7.6%、0.4%、6.7%。

表4所示為分別采用傳統(tǒng)下垂控制和改進(jìn)下垂控制對(duì)逆變器進(jìn)行控制時(shí)，系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)不同時(shí)間段輸出有功功率相對(duì)誤差Epi的大小，從表4可以看出采用改進(jìn)策略后系統(tǒng)有功功率分配誤差明顯減小。微電網(wǎng)運(yùn)行過程中虛擬電阻自適應(yīng)變化，以補(bǔ)償負(fù)載變化時(shí)的線路阻抗差異，因此即使微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中負(fù)載和供電單元發(fā)生變化，依然有較好的分配效果。

圖13顯示的是DG1、DG2和DG3的容量比為2∶1∶1時(shí)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的波形圖，從圖中可以看出在tlt;50 s時(shí)系統(tǒng)采用的是傳統(tǒng)的下垂控制方法，此時(shí)各逆變器輸出的有功功率無法按照容量比為2∶1∶1進(jìn)行輸出，存在較大的功率分配誤差。在t=50 s之后逆變器控制方式切換為改進(jìn)的下垂控制法，系統(tǒng)的功率分配誤差明顯減小，之后隨著微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中負(fù)載和供電單元發(fā)生變化，系統(tǒng)的功率分配誤差依然很小。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的角度上驗(yàn)證了在不同DG容量條件下該方法的可行性。

圖 14顯示了對(duì)應(yīng)于圖12的電流波形。在t1之前采用傳統(tǒng)下垂控制，由圖14（a）可以看出此時(shí)各逆變器之間電流幅值以及相位有明顯差異，這表明逆變器之間的線路阻抗不匹配產(chǎn)生了較大的環(huán)流。 在t1時(shí)刻之后采用改進(jìn)策略使得各電流之間幅值以及相位差距大大減小，環(huán)流也隨之減小，如圖 14（b）所示。圖14（c）、圖14（d）顯示，即使微電網(wǎng)在運(yùn)行過程中負(fù)載和供電單元發(fā)生變化，環(huán)流仍然有很好的抑制。

7 總 結(jié)

在低壓微電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于饋線阻抗不匹配使得孤島微電網(wǎng)難以嚴(yán)格按照下垂系數(shù)合理分配系統(tǒng)的有功功率。為此本文提出一種微電網(wǎng)功率均分的控制策略，在傳統(tǒng)下垂控制的基礎(chǔ)上引入自適應(yīng)虛擬電阻控制，有效地補(bǔ)償了因線路阻抗不一致而導(dǎo)致的有功功率分配不均，從而實(shí)現(xiàn)精確的有功功率均分。本文所提的控制方法中，所引入的虛擬電阻只需使用本地的信息進(jìn)行計(jì)算，無需通信及線路阻抗信息，即使微電網(wǎng)配置或負(fù)載條件在運(yùn)行過程中發(fā)生變化，也能夠保證精確的有功功率共享。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行小信號(hào)分析討論了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)性能，為控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制方法的有效性，能夠提高低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量，具有較大的實(shí)用價(jià)值。

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（編輯：劉素菊）

收稿日期： 2022-11-04

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51877011，52077010）；長(zhǎng)沙市杰出創(chuàng)新青年計(jì)劃項(xiàng)目（kq2106043）

作者簡(jiǎn)介：范必雙（1978—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)殡娏﹄娮酉到y(tǒng)控制及配電網(wǎng)有源消??；

付思維（1998—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槲㈦娋W(wǎng)運(yùn)行控制；

王 文（1987—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)殡娏﹄娮蛹夹g(shù)。

通信作者：王 文