弱电网下电压控制型逆变器的自适应快速功率控制策略

作者：郭梓暄; 张兴; 李明; 付新鑫; 韩峰; 王继磊

来源：电源学报, 2022, 1-19.

• 电压控制型逆变器
• 有功功率快速控制
• 指令前置滤波自适应控制
• 弱电网
• 电网阻抗辨识

电压控制型逆变器（voltage-controlled inverters， VCI）在弱电网下表现出更强的稳定性，有望在可再生能源发电中得到更广泛的应用。然而，VCI的有功功率控制带宽通常低于电流控制并网逆变器（current-controlled inverter， CCI）。随着电网阻抗增大和电网强度进一步降低，其调节时间甚至将长达数秒，难以满足可再生能源发电最大功率点跟踪（maximum power point tracking， MPPT）的要求。此外，现有的以功率环改造为特点的VCI有功功率快速控制方法，则可能导致弱电网下VCI稳定性损失。针对这一问题，本文的主要贡献如下：1）建立了VCI并网系统的详细输入-输出模型，揭示了弱电网下VCI功率环改造法面临稳定性和快速性矛盾的根源；2）提出一种基于外环改造和功率指令前置滤波的VCI有功功率快速控制方法，能够有效提升VCI有功功率控制带宽，且不影响其弱电网下稳定性，进一步实现了基于VCI的MPPT控制；3）针对短路容量比和电网阻抗大幅波动对所提控制的影响，提出一种基于电网阻抗在线辨识的VCI有功功率快速控制自适应方法。最后，实验结果验证了所提方法的有效性。

• 单位
  合肥工业大学