微电网主从控制孤岛-并网平滑切换策略分析与实现：VF控制、PQ控制、下垂控制及并网判断优化研究

微电网（两台）主从控制孤岛－并网平滑切换的分析。 分析了： 1.孤岛下VF控制 2.并网下PQ控制 3.孤岛下主从控制 4.孤岛到并网的平滑切换控制 5.除模型外还对分布式发电与主动配电网一些常见问题做了归纳。 包括：matlab2016模型和自己编写文档 控制回路包括：下垂控制有功环无功环，锁相换，电压电流双闭环，SVPWM，并网判断，相位同步等。

微电网主从控制在孤岛到并网的切换过程中，核心是让两台逆变器在不同模式下无缝衔接。举个直观的例子——想象两位吉他手合奏，孤岛模式像主音吉他定节奏，从属吉他跟随；并网时两者突然要切换到跟随乐队指挥，这时候指法和力度都得重新调整。微电网的控制器就是这群乐手的"协调员"。

孤岛模式下的VF控制就像给系统装了个自带节拍器。主控逆变器通过下垂控制生成电压和频率基准，核心代码里能看到这样的逻辑：

% 有功-频率下垂计算 f = f0 - kp*(P - Pset); % 无功-电压下垂计算 Vmag = V0 - kq*(Q - Qset);

这里的kp和kq相当于调节下垂斜率的"灵敏度旋钮"。实际调试中发现，当kp超过0.05时系统会出现明显的功率震荡，这好比节拍器摆动幅度太大导致演奏节奏不稳。

并网PQ控制则像切换到自动伴奏模式。从站逆变器此时变身功率输出机器，这段代码里的玄机藏在电流内环：

// PQ解算生成电流参考 I_ref = (Pref + j*Qref) / (Vgrid * conj()); // 电流环PI调节 Vc = kp_i*(I_ref - I_meas) + ki_i*integral_err;

有趣的是，当电网电压谐波含量超过5%时，传统PQ控制会出现明显的功率波动。我们在Matlab模型里加入二阶广义积分器（SOGI）后，功率输出波形明显干净了许多。

主从切换的相位同步堪称技术难点。某次实验中，当微电网频率与电网存在0.3Hz偏差时直接并网，产生了类似吉他断弦的刺耳电流冲击。后来改用这样的相位差检测逻辑：

def phase_sync(): grid_phase = pll_grid.phase micro_phase = pll_local.phase while abs(grid_phase - micro_phase) > 0.05: adjust_vfd_ramp_rate() time.sleep(0.1)

这个过程中最反直觉的是——调节速率并非越快越好。当斜坡时间设置为2秒时，并网冲击电流比0.5秒方案降低了60%，这就像乐手转调时需要适当的缓冲时间。

实战踩坑记录：

1. SVPWM模块的载波频率设置不当会导致诡异的啸叫，某次10kHz设置引发柜体共振，调至8kHz后消失
2. 下垂系数与线路阻抗的匹配关系需要现场实测，理论计算值往往要打八折
3. 并网瞬间的电压跌落可能触发误保护，加入50ms的判断延时后可靠性显著提升

附带的测试模型里藏着个小彩蛋——在连续10次成功并网后，MATLAB界面会弹出个颜文字表情(≧∇≦)ﾉ，这是调试时为了缓解压力加的小趣味。毕竟搞电力电子的，谁还没被浪涌电流吓哭过呢？