【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子，尤其涉及基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統及其方法。
技術介紹
1、隨著電力電子技術的迅猛發展，逆變器在各種電力系統中的應用日益廣泛，尤其是在分布式發電、微電網和新能源并網等領域，逆變器的并聯控制系統成為了實現高效能源轉換和分配的關鍵。然而，在多逆變器并聯運行時，由于各逆變器之間的相互影響以及電網環境的復雜多變，系統往往面臨著電壓波動、頻率偏移以及負載分配不均等問題，導致系統穩定性難以保障。
2、為了提高多逆變器并聯系統的穩定性和可靠性，虛擬復阻抗控制技術逐漸成為研究熱點。虛擬復阻抗通過在逆變器輸出端模擬電阻、電感或電容等阻抗特性，從而改善逆變器的動態響應性能。然而，現有的虛擬復阻抗控制技術在復雜電網環境下往往難以有效應對各種電網波動和負載變化，導致系統在高負載或頻繁波動的工況下仍然存在較大的不穩定風險。
技術實現思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術的范圍。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，主要包括分布式虛擬復阻抗調控單元、智能阻抗協調控制單元、動態電網適應單元、容錯管理單元、自適應學習單元以及分布式通信與同步單元；
3、所述分布式虛擬復阻抗調控單元負責在多臺逆變器
4、所述智能阻抗協調控制單元用于負責逆變器之間的阻抗協調控制；
5、所述動態電網適應單元用于負責檢測和響應電網的變化，通過調整虛擬復阻抗來適應電網波動；
6、所述容錯管理單元用于提供系統的容錯能力，確保在單個逆變器故障或異常時，系統仍能穩定運行；
7、所述自適應學習單元用于不斷優化虛擬復阻抗參數；
8、所述分布式通信與同步單元用于確保各逆變器之間的通信和操作同步，實現無縫的信息共享和協調控制。
9、作為本專利技術所述基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統的一種優選方案，其中：所述分布式虛擬復阻抗調控單元包括實時狀態監測模塊、分布式通信模塊以及自適應阻抗調整模塊；
10、所述實時狀態監測模塊用于監測各逆變器的輸出電壓、電流以及負載情況；
11、所述分布式通信模塊用于實現各逆變器之間的信息共享，確保各逆變器的調控同步；
12、所述自適應阻抗調整模塊根據接收到的整體系統狀態，動態調整各逆變器的虛擬復阻抗參數。
13、作為本專利技術所述基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統的一種優選方案，其中：所述智能阻抗協調控制單元包括信息融合模塊、智能算法模塊以及反饋調節模塊；
14、所述信息融合模塊用于整合各逆變器上傳的運行數據，生成全局運行狀態；
15、所述智能算法模塊用于計算出最佳的虛擬復阻抗調整方案；
16、所述反饋調節模塊能夠根據實時電網波動情況和運行數據的變化，動態調整阻抗協調策略。
17、作為本專利技術所述基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統及其方的一種優選方案，其中：所述計算出最佳的虛擬復阻抗調整方案包括以下步驟：
18、s1：系統初始化與參數定義
19、s11：為系統中的各個變量設置初始值，包括逆變器的數量n、電網條件的數量m、各逆變器的初始電壓v0(t)、電流i0(t)、功率p0(t)、以及權重系數αi，βi，γi，δj，∈j，η；
20、s12：定義積分時間范圍[t0,tf]，該范圍應覆蓋逆變器系統的完整運行周期；
21、s2：實時數據采集
22、s21：從每臺逆變器中采集實時電壓vi(t)和電流ii(t)數據；
23、s22：監測電網波動情況，采集電網功率pj(t)數據；
24、s3：基于每臺逆變器的實時電壓vi(t)，計算全局平均電壓用于后續偏差計算；
25、s4：虛擬復阻抗調整計算
26、s41：計算每臺逆變器電壓與全局平均電壓的偏差，應用指數函數得到偏差值，通過參數βi調整偏差對結果的影響程度；
27、s42：計算每臺逆變器電流ii(t)對虛擬復阻抗的影響，應用調節因子減少電流大幅度波動對系統穩定性的影響；
28、s43：對采集的電網功率pj(t)進行修正，計算函數以確保電網波動不會對虛擬復阻抗調整方案產生過大影響；
29、s5：公式整合與積分
30、s51：將上述各部分整合成一個用于計算虛擬復阻抗的公式，記為zopt；
31、s52：對公式zopt在時間范圍[t0,tf]內進行積分，計算時間平均值，最終得到一個固定的最優虛擬復阻抗值，記為zopt-final。
32、s6：根據計算出的最優虛擬復阻抗zopt，實時調整逆變器的虛擬復阻抗參數，確保系統在當前電網條件和負載情況下的穩定性；
33、s7：持續監控逆變器系統的電壓、電流和功率數據，評估系統穩定性，如果監測到系統出現不穩定現象，重復上述步驟，動態調整虛擬復阻抗值，以保持系統的持續穩定。
34、作為本專利技術所述基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統的一種優選方案，其中：所述zopt的公式為：
35、
36、其中：
37、積分表示在時間范圍內對整個系統運行狀態進行評估；
38、表示對所有n臺逆變器的求和；
39、αi：為逆變器的調整權重系數，基于逆變器的負載分配情況；
40、指數函數，用于衡量逆變器輸出電壓vi(t)與全局平均電壓的偏差，βi控制偏差對結果的敏感度；
41、1+γi·|ii(t)|：表示與逆變器輸出電流ii(t)相關的調節因子，γi為電流的影響系數；
42、表示對所有m個電網條件的求和；
43、用于處理電網功率pj(t)的影響，∈j為功率系數，η為非線性調整指數，δi控制該項對系統穩定性的影響；
44、值域含義：
45、zopt的值域代表系統的虛擬復阻抗的可能取值范圍，該值域決定了系統在不同運行條件下的調節策略和穩定性。
46、作為本專利技術所述基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統的一種優選方案，其中：所述zopt的公式中包含三種交互行為，具體如下：
47、ⅰ、電流ii(t)與電壓偏差之間的交互行為：
48、當較大時，電流ii(t)對整體優化目標zopt的貢獻會迅速減少，因此，系統將趨向于減少電壓偏差，這種交互機制有效地限制了電壓偏差大的情況下的電流波動，確保逆變器的穩定性；如果電壓偏差增加到一定閾值以上，那么該項對zopt的貢獻將大幅度減小，導致系統更傾向于降低電流ii(t)的影響，提高系統整體穩定性；
49、ⅱ、電流ii(t)與參數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于，包括分布式虛擬復阻抗調控單元、智能阻抗協調控制單元、動態電網適應單元、容錯管理單元、自適應學習單元以及分布式通信與同步單元；
2.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述分布式虛擬復阻抗調控單元包括實時狀態監測模塊、分布式通信模塊以及自適應阻抗調整模塊；
3.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述智能阻抗協調控制單元包括信息融合模塊、智能算法模塊以及反饋調節模塊；
4.如權利要求3所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述計算出最佳的虛擬復阻抗調整方案包括以下步驟：
5.如權利要求4所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述Zopt的公式為：
6.如權利要求5所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述Zopt的公式中包含三種交互行為，具體如下：
7.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述動態電網適應單元包括電網監測模塊
8.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述容錯管理單元包括故障檢測模塊、故障隔離模塊以及負載重分配模塊；
9.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述自適應學習單元包括歷史數據分析模塊、在線學習模塊以及預測模塊；
10.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于，包括分布式虛擬復阻抗調控單元、智能阻抗協調控制單元、動態電網適應單元、容錯管理單元、自適應學習單元以及分布式通信與同步單元；
2.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述分布式虛擬復阻抗調控單元包括實時狀態監測模塊、分布式通信模塊以及自適應阻抗調整模塊；
3.如權利要求1所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述智能阻抗協調控制單元包括信息融合模塊、智能算法模塊以及反饋調節模塊；
4.如權利要求3所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：所述計算出最佳的虛擬復阻抗調整方案包括以下步驟：
5.如權利要求4所述的基于虛擬復阻抗的逆變器并聯控制系統，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董典帥，宗維，尤旭昶，曹志文，管生勝，張玲麗，
申請(專利權)人：無錫廣盈集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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