以下是针对发电机并联运行环流抑制技术的系统性总结，结合最新研究成果和工程实践，分为核心抑制策略、关键技术实现及工程应用三部分：

🔧 一、环流产生机理与影响

并联发电机（或逆变器）环流主要由以下因素引发：

参数不对称：输出阻抗、滤波电感差异导致电压幅值/相位偏差

控制策略缺陷：下垂系数设置不当或线路阻抗不平衡引发功率分配不均

零序分量：三相调制波零轴分量差异形成零序环流通路，占环流主要成分

影响：增加损耗、降低效率（＞10%）、加剧器件应力，甚至引发系统谐振

⚙️ 二、核心环流抑制策略

（1）虚拟阻抗技术

原理：在控制回路中引入软件算法模拟大阻抗（虚拟电阻+电感），抵消实际阻抗差异

优势：无需物理电感，降低体积成本；可动态调整阻抗特性

效果：环流幅值抑制至＜3A，谐波畸变率从6.3%降至3.3%

（2）环流观测与补偿

观测器设计：通过状态观测器实时估计环流大小（尤其零序分量）

前馈补偿：将环流估计值注入电压参考值，抵消环流影响

结合PR控制器：针对特定频率环流（如3次谐波）实现精准抑制

（3）虚拟同步发电机（VSG）控制

模拟同步机特性：通过VSG算法赋予逆变器惯性和阻尼，自然抑制环流

增强方案：叠加虚拟阻抗环，进一步优化输出阻抗特性

适用场景：微电网孤岛模式，支持无互联线并联

（4）载波移相优化

问题：降低总谐波但增大支路谐波和零序环流。

解决方案：采用环流控制器协调移相角度，抑制零序环流至＜2.9A

🛠️ 三、关键技术实现与工程应用

硬件拓扑优化

共直流母线设计：减少环路阻抗差异（风电变流器常用）

中点电位平衡：三电平拓扑中协调零序环流抑制与直流侧平衡

控制算法升级

双闭环控制：电压外环稳定母线电压，电流内环独立控制

正负零序解耦：针对不平衡工况抑制非零序环流

工程验证与效果

扰动类型 抑制前环流 抑制后环流 谐波改善

滤波电感差异 显著畸变 ＜2.7A THD↓至3.32%

开关频率不一致 不均流 ＜2.2A THD↓至3.47%

参数不对称（仿真） ＞10A 忽略不计 功率分配均匀

💡 四、行业动态与创新方向

风电领域专利：东方电气提出基于dqo轴电流解耦的多并联变流器零序环流抑制技术，通过总电流环协调模块间均流

趋势：虚拟阻抗与VSG融合控制、人工智能优化环流观测器参数

工具支持：Simulink仿真模型广泛用于验证环流抑制策略（见12513）。

💎 总结：环流抑制需结合参数优化（如虚拟阻抗）、实时补偿（观测器+前馈）和系统级控制（VSG）。工程中需根据场景选择方案：微电网优先VSG+虚拟阻抗12；风电变流器并联侧重载波移相+硬件拓扑优化