对并联逆变电源传统下垂控制的改进

　　摘要： 在动态调节过程中，传统下垂特性控制作为一种控制方案，通常情况下容易引起正反馈效应。本文通过对传统下垂控制的缺陷进行分析，同时提出一种新的下垂特性控制方案，为提高并机系统的稳定性奠定基础。

　　Abstract： In the process of dynamic adjustment， as a kind of control scheme， traditional droop control usually leads to positive feedback effect. This paper analyses the defects of the traditional droop control， and puts forward a new scheme of the droop control， which lays a foundation for improving the stability of parallel system.

　　关键词： 逆变电源；下垂控制；技术改进

　　Key words： inverter；droop control；technical improvement

　　中图分类号：TM30 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）32-0039-02

　　1 传统下垂控制的缺陷

　　①传统的下垂控制采用的是有功调频、无功调压的下垂控制策略，这样有可能产生误调节问题。

　　②增大下垂系数，功率均分会更好，但这是以降低电压调节性能为代价的。这种控制策略固有的矛盾限制了下垂系数的选取，而下垂系数又会严重地限制暂态响应，功率均分精度，系统稳定性等。

　　③为了实现下垂控制的功能，必须计算瞬时有功功率和无功功率在一个周期内的平均值，而这一般是通过一个带宽比闭环逆变器的带宽还小的低通滤波器来实现的。因此，用于功率检测的滤波器和下垂系数在很大程度上就决定了并联系统的动态特性和稳定性。相移阻尼和震荡的不同，会导致系统的不稳定和瞬态环流的增大，而这将导致逆变器单元过载甚至损坏。

　　总之，在考虑到瞬态响应时，传统的下垂控制方法有一些固有的缺陷。因为系统的动态特性依赖于功率计算滤波器的特性，下垂系数和输出阻抗。而这些参数的确定是由频率，允许的输出电压的频率和幅值的最大偏离，以及输出的额定功率决定的。所以，在采用传统的下垂控制策略时，逆变器的动态特性并不能独立受控。

　　针对以上不足有人提出了解耦控制。

　　2 解耦控制原理

　　2.1 非解耦控制的局限性 以两台逆变器并联为例，传统下垂控制特性（非解耦控制）分别为：

　　f1=f0-m1P1E1=E0-n1Q1和f2=f0-m2P2E2=E0-n2Q2

　　从有功调频的角度对此方案的局限性进行分析。对于传统下垂控制方案来说，无论E1和E2取何值，只要P1>P2，就是由于？兹1>？兹2引起的，通过对频率进行调节，在一定程度上期望P1=P2。在某些条件下，如果P1>P2，未必有？兹1>？兹2；相反，当P1>P2时，存在？兹1<？兹2，在这种情况下，如果按照传统控制方案进行调节，有可能形成正反馈，进一步使得系统出现剧烈震荡或不稳定。由此可见，传统的下垂特性控制本质上是存在缺陷的。

　　参考文献：

　　[1]林新春，段善旭，康勇，陈坚.UPS无互联线并联中基于解耦控制的下垂特性控制方案[J].中国电机工程学报，2003（12）.

　　[2]张良.新型实时反馈逆变电源设计[J].电子制作，2014（05）.

　　[3]陈宏，胡育文.逆变电源并联技术[J].电工技术学报，2002（05）.