基于SOGI的虚拟阻抗方法

背景

采用传统的方法引入虚拟阻抗，随着虚拟阻抗的引入，由于系统的非线性或者是系统本身就带有一定的噪声，将会导致噪声随着虚拟阻抗中的微分环节而放大,这将迫使虚拟阻抗环节与低通滤波器共同使用。但是低通滤波器的引入会对系统的动态响应造成影响。

SOGI简介

使用SOGI的方法引入虚拟阻抗在滤波的同时，也不会对系统的动态响应产生影响，是一种比较好的办法。下图为SOGI的算法结构框图：

其中I为输入信号，w为系统的系统角频率，k为SOGI算法闭环增益，一般在0.1~0.5左右。根据系统框图，可以得到SOGI算法闭环传递函数，如下图所示：

将Id与Iq相除可得如下式子

引入虚拟阻抗

由于SOGI的滤波作，假设Id(t)=Asin(wt)为输入电流的基波分量，可以得到Iq如下所示：

假设虚拟阻抗为纯感性，则有以下关系式

只考虑基波部分，可以得到

结合以上公式，则可以得到

故可以通过以上公式求得电压修正量，系统框图如下

总结

基于SOGI 的虚拟阻抗较含有低通滤波器的虚拟阻抗易于确定参数，具有快速跟踪信号，抑制电流谐波的能力。因此，在并联逆变器系统中加入基于SOGI虚拟阻抗环节能够更好地抑制系统噪声，稳定公共节点节点的电压，提高系统的动态响应能力。