8．4．2．1　恒功率控制

恒功率控制又称P／Q控制，其控制目标是让变流器按照功率参考输出有功和无功功率。其正常工作前提是变流器交流侧的电压幅值和频率相对恒定。由于变流器输出电压恒定、功率按指定值输出，恒功率控制下的变流器可等效为可控电流源，因此该控制方式特别适合并网工作模式。图8-16为典型的三相并网变流器恒功率控制框图的功率外环。

图8-16　三相并网变流器恒功率控制的功率外环

图8-16中，abc-dq坐标系转换角度φ跟随电网相位，由电网三相电压eabc锁相而得，变流器输出电压uabc和电流iabc在dq坐标系下对应的直流量为udq和idq，进而可计算变流器输出功率P 和Q，经过时间常数为T 的一阶滤波，再将所得功率Pfiter和Qfilter与功率指令Pref和Qref比较并对误差进行PI控制，最后得到电流内环的参考值idref和iqref。通过以上过程完成功率的无静差控制。

8．4．2．2　恒压恒频控制

恒压恒频控制又称V／f控制，其控制目标是变流器输出交流电压的幅值和频率等于参考值，输出功率由负载决定。此时的变流器可等效为可控电压源，因此恒压恒频控制下的微源符合孤岛情况下为微网交流母线提供电压和频率支撑的运行要求。图8-17为典型三相离网变流器的恒压恒频控制的电压外环。

图8-17　三相离网变流器的恒压恒频控制的电压外环

图8-17中的电流内环与恒功率控制一致，外环被控量为dq两轴的电压幅值。区别于恒功率控制，其abc dq坐标转换的参考角度由给定频率fref计算而得。一般来说，q轴电压参考值Uqref为零，d轴电压参考值Udref等于电压幅值参考量，将两者与实际输出电压Udq作差进行PI控制，得到电流内环参考值idrcf和iqref。通过以上过程实现电压幅值和频率的控制。

8．4．2．3　下垂控制

下垂控制最初用于解决UPS无通信线并联时的功率分配问题。微网多微源并列运行与UPS的无互联线并联具有一定的等效性，因此下垂控制被广泛引入微源的控制器设计中。下垂控制本质是通过模拟同步发电机组有功调频、无功调压外特性来实现功率在微源间的分配。(www.daowen.com)

图8-18等效了微网中并联的两台电池储能系统共同向本地负载供电的场景。其中Ui＜δi为第i台电池储能变流器等效输出电压的幅值和相位（i＝1，2），Zi＜θi为变流器输出阻抗与线路阻抗之和，Ug＜0为微网交流母线电压的幅值和相位，ZL＜θ。为负载阻抗，那么变流器i为负载提供的功率为：

图8-18　微网中变流器并联运行等效模型

一般变流器输出电压与交流母线相角差δi很小，可近似认为sinδi≈δi，cosδi≈1，如果线路阻抗近似呈感性，有R＝0，θi＝90°，sinθi≈1，cosδi≈0，此时上式可简化为：

由上式可知，变流器可通过调节输出电压的相角来控制有功功率，通过调节输出电压幅值来控制无功功率。下垂控制中一般不直接调节相角，而是通过改变频率，在动态过程中实现相角的调节。

如果微网内多微源都具有如图8-19所示的下垂特性，它们便能按照各自的下垂曲线输出对应的功率，实现无通信线条件下的功率分配。

图8-19　下垂特性

上述分析都是基于线路阻抗呈感性这一假设条件。针对微网的应用场合，无论是微网本身还是接入的低压配网，线路阻抗的阻性成分都比较大。为充分借鉴电力系统原有的下垂特性，可通过虚拟阻抗法将变流器等效阻抗塑造成感性，也可通过改进的下垂控制实现功率解耦，都能取得较好的效果。