本發(fā)明屬于電力電子控制技術(shù)，涉及一種基于電量虛擬化的逆變器并聯(lián)下垂控制方法。

背景技術(shù)：

微電網(wǎng)作為大電網(wǎng)的有效補充，可實現(xiàn)離網(wǎng)與并網(wǎng)運行，在未來擁有美好的發(fā)展前景。在微電網(wǎng)中，各分布式電源常通過逆變器向負(fù)載供電。在微電網(wǎng)的建設(shè)初期，電源容量和負(fù)載需求均較小，有時僅采用單臺大容量逆變器即可滿足系統(tǒng)的功率需求，但隨著電源擴建和負(fù)載增加，僅靠提高單臺逆變器的容量來滿足系統(tǒng)功率需求的方法就顯得不切實際。因此，逆變器的并聯(lián)控制技術(shù)就逐漸成為人們關(guān)注的焦點。

在低壓微電網(wǎng)的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中，各逆變器常采用下垂控制，而針對低壓線路呈電阻性的特點，阻性下垂控制常作為優(yōu)先選擇。對于逆變器并聯(lián)系統(tǒng)而言，如何實現(xiàn)系統(tǒng)功率在各逆變器間的準(zhǔn)確分配是研究的關(guān)鍵問題。

在實際中，各逆變器支路的線路長度往往不同，從而相應(yīng)的線路阻抗也不同，這將使各逆變器的等效連接阻抗間出現(xiàn)差異，而該阻抗差異往往就是造成系統(tǒng)功率分配精度低下的主要原因。為改變逆變器的等效連接阻抗，常采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法，但當(dāng)采用該方法時，將引入額外的電壓損耗環(huán)節(jié)，使逆變器輸出電壓的外特性變軟，進(jìn)而造成系統(tǒng)電壓質(zhì)量的惡化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提出一種基于電量虛擬化的逆變器并聯(lián)下垂控制方法，采用電量虛擬化方法，通過在逆變器支路中等效地引入并聯(lián)虛擬電阻，從而達(dá)到改變逆變器等效連接阻抗的目的；結(jié)合合理的參數(shù)設(shè)置，在實現(xiàn)系統(tǒng)功率準(zhǔn)確分配的同時，也兼顧了系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于電量虛擬化的逆變器并聯(lián)下垂控制方法，包括以下步驟：

步驟1，在每臺并聯(lián)逆變器出口處采樣每臺逆變器輸出的電壓信息和電流信息根據(jù)有功功率計算公式和無功功率計算公式得到每臺逆變器向公共負(fù)載供應(yīng)的有功功率p和無功功率q；

步驟2，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的下垂控制方程，結(jié)合每臺逆變器輸出的有功功率p和無功功率q，得到每臺逆變器輸出電壓的電壓參考值uoref。所述的電壓參考值uoref由幅值參考值uref和頻率參考值fref組成，將幅值參考值uref和頻率參考值fref根據(jù)公式uoref＝urefsin2πfreft進(jìn)行電壓合成，得到每臺逆變器輸出電壓的電壓參考值uoref，其中，t為時間；

步驟3，對每臺逆變器所在支路進(jìn)行電量虛擬化，所述電量虛擬化就是在傳統(tǒng)的逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，具體過程如下：將步驟2中產(chǎn)生的每臺逆變器的參考電壓uoref作為每臺逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的電壓外環(huán)參考值，并與每臺逆變器出口處的實際電壓uo進(jìn)行比較，比較后的電壓偏差信號uoref－uo經(jīng)電壓外環(huán)的比例積分控制器后，得到電流內(nèi)環(huán)的電流初始參考值i^*lref；虛擬電壓比例系數(shù)kvir乘以逆變器出口處的實際電壓uo后，得到虛擬線路阻抗兩端的虛擬線路電壓，虛擬線路電壓再除以預(yù)先設(shè)定的并聯(lián)虛擬電阻rvir，得到虛擬并聯(lián)電阻支路的虛擬電流ivir，虛擬電流ivir與電流內(nèi)環(huán)的電流初始參考值i^*lref相加后，得到電流內(nèi)環(huán)修正后的電流參考值ilref；

步驟4，將步驟3中電流內(nèi)環(huán)修正后的電流參考值ilref與流經(jīng)濾波電感的實際電感電流il進(jìn)行比較，相減后得到的電流偏差信號ilref－il經(jīng)電流內(nèi)環(huán)的比例控制器后，得到相應(yīng)的調(diào)制信號；

步驟5，將步驟4中的調(diào)制信號與載波信號進(jìn)行比較，得到每臺逆變器的pwm觸發(fā)信號；pwm觸發(fā)信號驅(qū)動相應(yīng)的功率開關(guān)器件，使每臺逆變器輸出目標(biāo)電壓。

在步驟3中，虛擬電壓比例系數(shù)kvir是由虛擬電路中的虛擬電壓比例關(guān)系得到的，即必須經(jīng)過電量虛擬化后才能得到kvir的值，而電量虛擬化是以電流等值為前提的，該方法通過對逆變器的實際輸出電流進(jìn)行修正，從而實現(xiàn)對逆變器等效連接阻抗的改變。

本發(fā)明有益的效果是：由于傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法無法同時兼顧系統(tǒng)的功率分配精度和電壓質(zhì)量，本發(fā)明提出的電量虛擬化方法利用控制手段，等效地引入并聯(lián)虛擬電阻支路，結(jié)合合理的參數(shù)設(shè)置，不僅可方便地改變逆變器的等效連接阻抗，而且沒有額外增加系統(tǒng)的電壓損耗，在實現(xiàn)系統(tǒng)功率準(zhǔn)確分配的同時，也可兼顧系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。

附圖說明

圖1是微電網(wǎng)離網(wǎng)運行時，兩臺容量相同的逆變器并聯(lián)后共同向同一負(fù)載供電的簡化電路圖；

圖2是單臺逆變器采用下垂控制時的簡化控制框圖；

圖3是對圖2中矩形虛線框內(nèi)部分電路進(jìn)行電量虛擬化的示意圖；

圖4是在電量虛擬化方法的基礎(chǔ)上等效地引入并聯(lián)虛擬電阻rvir后，逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的控制框圖；

圖5是總的等效虛擬線路阻抗zp隨所加并聯(lián)虛擬電阻rvir的變化情況；

圖6是在逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)中，當(dāng)電流內(nèi)環(huán)比例控制器中的比例系數(shù)kip變化時，逆變器內(nèi)阻抗z(s)的伯德圖；

圖7是在逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)中，當(dāng)電壓外環(huán)比例積分控制器中的比例系數(shù)kvp變化時，逆變器內(nèi)阻抗z(s)的伯德圖；

圖8是在逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)中，當(dāng)電壓外環(huán)比例積分控制器中的積分系數(shù)kvi變化時，逆變器內(nèi)阻抗z(s)的伯德圖；

圖9是在逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)中，當(dāng)虛擬電壓比例系數(shù)kvir變化時，逆變器內(nèi)阻抗z(s)的伯德圖；

圖10是當(dāng)逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)中的所有控制參數(shù)均選定后，電壓傳遞函數(shù)g(s)的伯德圖；

圖11是兩臺容量相同的逆變器均經(jīng)過lc濾波器濾波后，共同向公共負(fù)載供電的并聯(lián)系統(tǒng)模型；

圖12是當(dāng)分別采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法和本發(fā)明所提的電量虛擬化方法時，第1臺逆變器出口處實際電壓的有效值隨時間的變化情況；

圖13是采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法，當(dāng)加入較小的串聯(lián)虛擬電阻時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況；

圖14是采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法，當(dāng)加入較大的串聯(lián)虛擬電阻時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況；

圖15是采用本發(fā)明所述電量虛擬化方法時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式來進(jìn)一步描述本發(fā)明。

低壓微電網(wǎng)離網(wǎng)運行時，以兩臺容量相同的逆變器并聯(lián)后共同向同一負(fù)載供電為例，它的簡化電路如圖1所示。其中，ztotal是公共負(fù)載阻抗；zn∠θn＝rn+jxn(n代表逆變器的編號，n＝1或2)是第n臺逆變器的等效連接阻抗(zn∠θn包括第n臺逆變器的內(nèi)阻抗和線路阻抗兩部分)；un∠φun是第n臺逆變器出口處的實際電壓；ion∠φin是第n臺逆變器輸出的負(fù)載電流；uz∠0°是公共負(fù)載端電壓。

第n臺逆變器輸出的復(fù)功率sn為：

式(1)中的pn是第n臺逆變器輸出的有功功率，式(1)中的qn是第n臺逆變器輸出的無功功率，由式(1)可得第n臺逆變器輸出的有功功率pn和無功功率qn分別為：

仍以第n臺逆變器支路為例，由于在低壓微電網(wǎng)中，線路阻抗的電阻成分占優(yōu)，則θn≈0°；此外，第n臺逆變器輸出電壓的電壓相角φun非常小，則sinφun≈φun。因此，第n臺逆變器輸出的有功功率pn和無功功率qn可表示為：

可以看到，當(dāng)?shù)趎臺逆變器的等效連接阻抗呈阻性，即當(dāng)zn∠θn≈rn時，第n臺逆變器輸出的有功功率pn和無功功率qn將分別與電壓幅值un和電壓相角φun相關(guān)聯(lián)，因此，可采用有功功率-電壓幅值、無功功率-電壓相角的阻性下垂控制，但考慮到逆變器輸出電壓初相角的獲取較為困難，因此，對于無功功率而言，可采用無功功率-頻率的下垂方式。

圖2為單臺逆變器采用下垂控制時的系統(tǒng)簡化控制框圖，其中，l、c分別為lc濾波器的濾波電感和濾波電容，udc為直流母線電壓，uinv為逆變器端電壓，uo為逆變器出口處的實際電壓，uz為負(fù)載端電壓，il為電感電流，ic為電容電流，io為負(fù)載電流，zload為單臺逆變器的等效負(fù)載阻抗，zline為線路阻抗。

在圖2中，逆變器可根據(jù)下垂控制方程產(chǎn)生電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的電壓外環(huán)參考值，而電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)通過對逆變器出口處的實際電壓進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)對逆變器輸出的有功功率和無功功率進(jìn)行控制。

逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)一般由電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)組成，電壓外環(huán)采用比例積分控制器，可實現(xiàn)對逆變器輸出電壓的精確控制，電流內(nèi)環(huán)采用比例控制器，可抑制lc濾波器的諧振尖峰，而本發(fā)明所述電量虛擬化方法本質(zhì)上就是通過對逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)來實現(xiàn)的。

采用本發(fā)明所述電量虛擬化方法時的具體步驟如下：

步驟1，在每臺逆變器的出口處采樣其輸出的電壓信息和電流信息，計算得到每臺逆變器向公共負(fù)載供應(yīng)的有功功率和無功功率；

步驟2，每臺逆變器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的功率下垂特性方程，結(jié)合每臺逆變器輸出的有功功率p和無功功率q，得到每臺逆變器出口處實際電壓的電壓幅值參考值和頻率參考值。

相應(yīng)的功率下垂特性方程為：

uref＝u⁰-mpp(6)

fref＝f⁰+mqq(7)

其中，uref是逆變器出口處實際電壓的幅值參考值，fref是逆變器出口處實際電壓的頻率參考值，u⁰是在空載條件下逆變器出口處實際電壓的電壓幅值，f⁰是在空載條件下逆變器出口處實際電壓的頻率，mp是有功功率的下垂系數(shù)，mq是無功功率的下垂系數(shù)。

fref與uref進(jìn)行電壓合成后，逆變器出口處實際電壓uo的參考電壓為：

uoref＝urefsin2πfreft(8)

步驟3，對圖2中矩形虛線方框內(nèi)的部分電路進(jìn)行電量虛擬化，相應(yīng)電量虛擬化的過程如圖3所示。圖3中，箭頭左側(cè)為實際電路，箭頭右側(cè)為對應(yīng)虛擬電路，為虛擬線路阻抗，為流經(jīng)的虛擬電流，為無窮大虛擬電阻，分別為流經(jīng)的虛擬電流，為虛擬負(fù)載阻抗，為流經(jīng)的虛擬電流。

當(dāng)負(fù)載突變時，相較于逆變器出口處實際電壓uo發(fā)生的小范圍變化，負(fù)載電流io可更好地反映逆變器輸出功率的變化情況，因此，電量虛擬化是在虛擬電流與實際電流相等，即電流等值的約束下進(jìn)行的。

在電流等值的約束下，當(dāng)實際阻抗zline、zload變化時，將分別按的關(guān)系進(jìn)行變化；同時，因的電阻值為無窮大，則均為零，圖3中電量虛擬化的目的是建立兩電路間相應(yīng)電壓、電流及元件的對應(yīng)關(guān)系，以便將相關(guān)虛擬電壓、虛擬電流引入實際逆變器的控制之中。

利用電量虛擬化方法，對逆變器的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，等效地引入并聯(lián)虛擬電阻rvir支路，改進(jìn)后的電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的控制框圖如圖4所示，其中，實線為未引入并聯(lián)虛擬電阻rvir前，采用相關(guān)虛擬電壓、虛擬電流與實際電壓、實際電流相結(jié)合時的控制框圖，虛線為引入的并聯(lián)虛擬電阻環(huán)節(jié)。gv(s)是逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的電壓外環(huán)控制器，gi(s)是逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的電流內(nèi)環(huán)控制器，其中，gv(s)＝kvp+kvi/s，gi(s)＝kipkpwm，kip為電流內(nèi)環(huán)控制器的電流比例系數(shù)，kvp為電壓外環(huán)控制器的電壓比例系數(shù)，kvi為電壓外環(huán)控制器的電壓積分系數(shù)，kpwm為逆變器等效增益，kvir為虛擬電壓比例系數(shù)，ivir為流經(jīng)并聯(lián)虛擬電阻rvir支路的虛擬電流，i^*lref為的參考值，i^*lref也是電流內(nèi)環(huán)的電流初始參考值，ilref為ic+io的參考值，ilref也是電流內(nèi)環(huán)修正后的電流參考值ilref，uoref為uo的參考值。

圖4中，uoref作為逆變器電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)的電壓外環(huán)參考值，其與逆變器出口處的實際電壓uo進(jìn)行比較，比較后的電壓偏差信號uoref－uo經(jīng)電壓外環(huán)的比例積分控制器后，得到電流內(nèi)環(huán)的電流初始參考值i^*lref；

結(jié)合圖2、圖3和圖4共同分析，未引入并聯(lián)虛擬電阻rvir前，因可認(rèn)為電壓外環(huán)偏差信號uoref－uo經(jīng)gv(s)后產(chǎn)生的為的參考值，此時i^*lref＝ilref。對于不同支路而言，線路阻抗zline可能存在差異，因此各逆變器支路中的負(fù)載電流io可能不相等，進(jìn)而對應(yīng)也不同。

當(dāng)圖4中引入虛線所示的并聯(lián)虛擬電阻rvir環(huán)節(jié)后，因虛擬電壓比例系數(shù)kvir為虛擬線路阻抗兩端的虛擬電壓與逆變器出口處的實際電壓uo的比值，這相當(dāng)于在虛擬電路中虛擬線路阻抗的兩端并聯(lián)了一阻抗值為rvir的虛擬電阻或?qū)?imgfile="bda0001321971880000099.gif"wi="79"he="62"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>換成了rvir，且流經(jīng)rvir的虛擬電流ivir將對流經(jīng)濾波電感的實際電流il的參考值ilref進(jìn)行強制修正，使ilref＝i^*lref+ivir，此時，相當(dāng)于間接地改變了逆變器的等效連接阻抗。

步驟4，將步驟3中的電流參考值ilref與流經(jīng)濾波電感的實際電流il進(jìn)行比較，比較后得到的電流偏差信號ilref-il經(jīng)電流內(nèi)環(huán)的比例控制器后，得到相應(yīng)的調(diào)制信號；

在逆變器并聯(lián)系統(tǒng)中，若在線路阻抗zline不同的各逆變器支路中均引入相等的并聯(lián)虛擬電阻rvir，經(jīng)分析易知：當(dāng)并聯(lián)虛擬電阻rvir足夠小時，根據(jù)虛擬并聯(lián)電路的特點，可認(rèn)為各逆變器支路的虛擬線路總阻抗zp接近相等，其值約為rvir，且仍呈阻性，滿足阻性下垂控制時的阻抗條件；同時，各逆變器支路中的實際負(fù)載電流io將因上述強制修正作用而接近相等，進(jìn)而使各逆變器等效連接阻抗間的差異減小。

考慮到低壓線路中電阻占優(yōu)，設(shè)線路電阻為rline，則|zline|≈rline，對應(yīng)到虛擬電路中有當(dāng)加入并聯(lián)虛擬電阻rvir后，逆變器支路的虛擬線路總阻抗zp隨所加并聯(lián)虛擬電阻rvir的變化情況如圖5所示，其中分別為0.1ω、0.15ω、0.3ω和0.5ω，可以看到，當(dāng)并聯(lián)虛擬電阻rvir取各線路中最小線路電阻的0.1倍，即0.01ω時，各逆變器支路的zp接近相等，且均為0.01ω左右，因此，并聯(lián)虛擬電阻rvir的值可按各逆變器支路中最小線路電阻的0.1倍選擇。

在圖4中，最關(guān)鍵的就是如何確定虛擬電壓比例系數(shù)kvir的值，為簡化控制，圖4中的kvir可取恒定值，其值可按式(9)進(jìn)行粗略計算：

以圖1中的電路為例，若已知公共負(fù)載的等效阻抗為ztotal，則在理想情況下，每臺逆變器承擔(dān)的等效負(fù)載阻抗均為zload＝2ztotal，對應(yīng)到各虛擬支路中有由此便可根據(jù)式(9)分別計算各逆變器支路中的kvir。

但在實際中，負(fù)載可能會發(fā)生變化，式(9)中的kvir應(yīng)隨之改變，若繼續(xù)采用恒定的kvir，將無法匹配負(fù)載變化后虛擬電路中的阻抗比關(guān)系，最終造成系統(tǒng)功率分配精度的下降。對于該問題，可采用自適應(yīng)的kvir來解決。

式(10)即為自適應(yīng)kvir的計算公式，其中，uoref為圖4中uo的參考值，其值隨各逆變器下垂控制方程中的p和q進(jìn)行實時調(diào)整。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化后，kvir將隨之改變，且當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時，可認(rèn)為uoref＝uo，此時，kviruoref＝kviruo＝iozp＝ivirrvir，因此，采用式(10)來確定kvir的值可實現(xiàn)系統(tǒng)的實時準(zhǔn)確控制。注意，式(10)中存在復(fù)數(shù)運算，但因φi較小，且rvir對相角的改變也非常有限，為簡化控制，可將kvir取幅值運算。

由圖4可得到逆變器輸出電壓為：

δ＝lcrvirs³+kipkpwmcrvirs²+(kipkpwmkvprvir+rvir-kipkpwmkvir)s+kipkpwmkvirvir

(12)

式(11)可寫成

uo(s)＝g(s)uoref(s)-z(s)io(s)

(13)

其中

z(s)即為逆變器的內(nèi)阻抗，但由于式(10)中的zp已經(jīng)將線路阻抗zline考慮進(jìn)來，相當(dāng)于將線路阻抗通過控制手段整合進(jìn)了逆變器的內(nèi)阻抗之中，因此，也可認(rèn)為z(s)為逆變器的等效連接阻抗。由式(15)可以看到，在選定足夠小的rvir后，z(s)與逆變器的其他控制參數(shù)也有關(guān)，為實現(xiàn)阻性下垂控制，z(s)在工頻時應(yīng)呈阻性，圖6-圖9分別為kip、kvp、kvi及kvir變化時z(s)的伯德圖。

由圖6可以看出，當(dāng)kip在較大范圍內(nèi)變化時，z(s)在工頻段基本均呈阻性，當(dāng)kip越大時，系統(tǒng)的跟蹤速度就越快，但過大的kip不利于系統(tǒng)穩(wěn)定，因此，kip選為0.31。

圖7中，當(dāng)kvp增大時，z(s)在工頻附近的阻性頻帶將變寬，但過大的kvp將使z(s)的高頻段趨于感性，不利于高頻諧波的抑制，因此，kvp的值不應(yīng)過大；此外，過小的kvp將使z(s)的幅值增大，進(jìn)而增加系統(tǒng)的電壓損耗，因此，選kvp為1.06。

圖8中，kvi越小時，z(s)在工頻附近的阻性頻段越寬，但過小的kvi將使系統(tǒng)的電壓跟蹤精度變差，因此，選kvi為0.5。

當(dāng)采用自適應(yīng)的虛擬電壓比例系數(shù)kvir時，kvir將隨負(fù)載的變化而變化，由圖9可以看到，z(s)的阻性頻帶和幅值基本不受kvir的影響，因此，采用自適應(yīng)的kvir仍然可行。

當(dāng)所有控制參數(shù)均選定后，由圖10可以看到，在工頻附近，電壓傳遞函數(shù)g(s)的幅值誤差和相角誤差均近似為零，滿足設(shè)計要求。

步驟5，將步驟4中產(chǎn)生的調(diào)制信號與載波信號進(jìn)行比較，得到逆變器的pwm觸發(fā)信號；pwm觸發(fā)信號驅(qū)動相應(yīng)的功率開關(guān)器件，使逆變器輸出目標(biāo)電壓。

為驗證本發(fā)明所述電量虛擬化方法的有效性，在matlab中搭建了如圖11所示的兩臺容量相同的逆變器均經(jīng)過lc濾波器濾波后，共同向公共負(fù)載供電的并聯(lián)系統(tǒng)模型。其中，zlinei為第i臺逆變器所在支路的線路阻抗，ztotal為公共負(fù)載阻抗，uinvi為第i臺逆變器的端電壓(i＝1或2)，uoi為第i臺逆變器出口處的實際電壓，uz為公共負(fù)載端電壓，li、ci分別為第i臺逆變器支路中l(wèi)c濾波器的濾波電感和濾波電容，ili為流經(jīng)li的電感電流，ici為流經(jīng)ci的電容電流，ioi為第i臺逆變器輸出的負(fù)載電流。仿真中設(shè)置zline1＝0.1+j0.013ω，zline2＝0.17+j0.022ω，同時，為便于比較分別采用傳統(tǒng)串聯(lián)虛擬阻抗方法和本發(fā)明所述電量虛擬化方法(所引入的并聯(lián)虛擬電阻rvir＝0.01ω)時逆變器輸出電壓的變化情況，應(yīng)減小有功功率-電壓幅值下垂特性對各逆變器輸出電壓的影響，因此，在對有功下垂系數(shù)mp進(jìn)行設(shè)置時，選擇了較小的值。

在0到1s之間，公共負(fù)載ztotal＝6.661+j1.998ω；

1s時負(fù)載突增，公共負(fù)載并入16.754+j11.178ω。

分別采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法和本發(fā)明所述電量虛擬化方法進(jìn)行仿真對比，結(jié)果如圖12-圖15所示。

圖12為分別采用兩種方法時，第1臺逆變器出口處實際電壓的有效值隨時間的變化情況，其中，曲線1為采用電量虛擬化方法時，第1臺逆變器出口處實際電壓的有效值隨時間的變化情況，曲線2、3為采用傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法時，分別加入較小的串聯(lián)虛擬電阻和加入較大的串聯(lián)虛擬電阻時，第1臺逆變器出口處實際電壓的有效值隨時間的變化情況。可以看到，曲線1、2、3在負(fù)載突增后均發(fā)生了不同程度的下降，但曲線1的電壓下降幅度小于曲線2、3的電壓下降幅度。

圖13為加入較小的串聯(lián)虛擬電阻時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況?？梢钥吹?，當(dāng)加入較小的串聯(lián)虛擬電阻時，各逆變器等效連接阻抗間的差異仍較明顯，因此，系統(tǒng)功率的分配精度較低。

圖14為加入較大的串聯(lián)虛擬電阻時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況?？梢钥吹剑?dāng)加入較大的串聯(lián)虛擬電阻時，由于各逆變器等效連接阻抗間的差異減小，因此，系統(tǒng)功率的分配精度得到改善。

圖15為采用本發(fā)明所述電量虛擬化方法時，系統(tǒng)的有功功率和無功功率在兩臺并聯(lián)逆變器間的分配情況。可以看到，由于虛擬電壓比例系數(shù)kvir可實時滿足各逆變器支路中的虛擬阻抗比關(guān)系，因此，zp在負(fù)載突增前后均未發(fā)生明顯變化，且由于引入的并聯(lián)虛擬電阻rvir足夠小，使各逆變器的等效連接阻抗接近相等，且仍呈阻性，在滿足功率解耦下垂控制的同時，也實現(xiàn)了系統(tǒng)功率的準(zhǔn)確分配。

與傳統(tǒng)的串聯(lián)虛擬阻抗方法不同，本發(fā)明提出的電量虛擬化方法：在電流等值的約束下，從控制的角度出發(fā)，等效地在各并聯(lián)逆變器支路中引入并聯(lián)虛擬電阻，可方便地改變各并聯(lián)逆變器的等效連接阻抗，且未引入額外的電壓損耗環(huán)節(jié)，在實現(xiàn)系統(tǒng)功率準(zhǔn)確分配的同時，也兼顧了系統(tǒng)的電壓質(zhì)量。