發(fā)布時(shí)間：2020-05-14 22:00

【摘要】：近些年,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)對(duì)電能的需求量越來越大。微電網(wǎng)作為一種新型的發(fā)電系統(tǒng)受到了很大的關(guān)注。逆變器作為微電網(wǎng)系統(tǒng)中核心的換流器件,選取有效的控制策略,對(duì)保證整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及輸出高質(zhì)量的電能都有決定性影響。大多數(shù)分布式微電網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)地理位置分散,處于孤島模式運(yùn)行或作為補(bǔ)充部分并入大電網(wǎng)。因此,深入研究微電網(wǎng)系統(tǒng)中逆變器的控制策略,具有重大且深遠(yuǎn)的意義。在微電網(wǎng)系統(tǒng)中,線路呈現(xiàn)出不同的阻抗特性,而不同的阻抗特性又影響著逆變器下垂控制策略的選取。通過分析逆變器等效輸出阻抗的特性,在傳統(tǒng)下垂控制策略的基礎(chǔ)上引入虛擬復(fù)阻抗,通過調(diào)節(jié)虛擬參數(shù),改善逆變器的等效輸出阻抗。使逆變器具有更好的功率解耦效果。通過分析并聯(lián)逆變器之間的環(huán)流與逆變器等效輸出阻抗的關(guān)系,利用仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)了引入虛擬復(fù)阻抗的下垂控制策略不僅能夠能減少并聯(lián)逆變器之間的環(huán)流,而且使逆變器輸出的功率更加穩(wěn)定,具有更好的均分效果。在微電網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器通過不同的線路與負(fù)載相連。而線路阻抗的差異性會(huì)使各逆變器在線路上產(chǎn)生不同的壓降,消耗不同的功率,造成逆變器輸出功率不平衡。本文以兩容量相同的逆變器為研究對(duì)象。通過分析壓降產(chǎn)生的原因,在傳統(tǒng)的無功功率下垂控制中引入一個(gè)PI均分控制器,使其可自適應(yīng)的調(diào)整下垂系數(shù),自動(dòng)追蹤均分的無功功率,實(shí)現(xiàn)無功均分。并與傳統(tǒng)的有功功率下垂控制組合成改進(jìn)型的下垂控制策略,使容量相同的并聯(lián)逆變器在線路阻抗不同的情況下可以實(shí)現(xiàn)功率的均分。綜合虛擬復(fù)阻抗法與改進(jìn)型下垂控制器法各自優(yōu)點(diǎn),提出了引入虛擬復(fù)阻抗的改進(jìn)型下垂控制法。建立仿真實(shí)驗(yàn),通過分析并聯(lián)逆變器之間的環(huán)流圖與逆變器輸出功率圖,驗(yàn)證了引入虛擬復(fù)阻抗的改進(jìn)型下垂控制法在線路阻抗不同的微電網(wǎng)中,不僅可減少并聯(lián)逆變器之間的環(huán)流,還可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)逆變器之間的功率均分。
【圖文】：

可再生能源、儲(chǔ)能裝置以及生物電池構(gòu)成，通過公共連接點(diǎn)（PCC）與隔離變壓器連接至大電網(wǎng)中。也可以通過控制公共連接點(diǎn)（PCC）與大電網(wǎng)的連接與否，實(shí)現(xiàn)孤島模式與并網(wǎng)模式之間的相互轉(zhuǎn)換[12]。在并網(wǎng)狀態(tài)下，微電網(wǎng)中的電壓與頻率與大電網(wǎng)保持一致，微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)功率的互通。當(dāng)微電網(wǎng)中出現(xiàn)功率不足時(shí)，大電網(wǎng)能向微電網(wǎng)的負(fù)載提供所需的功率。反過來，當(dāng)微電網(wǎng)中的功率出現(xiàn)過剩時(shí)，微電網(wǎng)也可向大電網(wǎng)提供電能，向大電網(wǎng)中的負(fù)載提供功率，實(shí)現(xiàn)功率利用率的最大化。當(dāng)大電網(wǎng)出現(xiàn)非正常運(yùn)行或者故障時(shí)，也可通過控制公共連接點(diǎn)（PCC）使之與大電網(wǎng)相互隔離，此時(shí)微電網(wǎng)工作于孤島模式下。微電網(wǎng)作為小型的發(fā)配電系統(tǒng)，在孤島模式下，采取相應(yīng)的控制方法，仍能保證持續(xù)不斷的向負(fù)荷供電，保證負(fù)載的正常運(yùn)行，維持微電網(wǎng)的穩(wěn)定性[13]。當(dāng)大電網(wǎng)故障被排除后，控制公共連接點(diǎn)（PCC）與大電網(wǎng)重新連接，再次實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)，最大程度的保證電能的有效利用。微電網(wǎng)相對(duì)于傳統(tǒng)大電網(wǎng)而言，絕大部分采用清潔能源發(fā)電，距離負(fù)荷近，，可以最大程度減少了因線路距離造成的電能質(zhì)量下降，促使了微電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，優(yōu)化了能源結(jié)構(gòu)配置。

并聯(lián)逆變器的控制策略研究第二章 三相逆變器的原理與模型逆變器作為微電網(wǎng)中最為重要核心的電氣裝置之一，絕大多數(shù)的分布式電源都需要通過逆變器與大電網(wǎng)連接或者與負(fù)載相連。逆變器可以隔離設(shè)備之間的電氣連接、阻隔設(shè)備之間電信號(hào)的異常波動(dòng)等。因此，逆變器在整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位。逆變器性能的優(yōu)劣、控制策略的好壞都直接影響著整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與電能質(zhì)量。本章以電壓型三相逆變器為研究對(duì)象，分別介紹了逆變器在三種不同坐標(biāo)軸下的數(shù)學(xué)模型與控制結(jié)構(gòu)圖。最后根據(jù)本文的要求與實(shí)際情況，選擇最為合適濾波器以及濾波參數(shù)。2.1 電壓型三相逆變器的主電路圖
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：2663999