發(fā)布時(shí)間：2020-05-08 09:07

【摘要】：微電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)各分布式電源(Distributed Generation,DG)高可靠性的工作,不僅可以解決數(shù)目龐大,類型多樣的DG并入電網(wǎng)問題,又可以促進(jìn)大量微電源的接入,實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷高可靠性地供能。其既能夠并網(wǎng)工作也可以運(yùn)行在孤島模式。當(dāng)微電網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行模式時(shí),本地負(fù)載功率需由各并聯(lián)逆變器均勻分配。因DG的地理位置受限,連接至公共交流母線的饋線阻抗不匹配,同時(shí)本地負(fù)載中含有大量的非線性負(fù)載,當(dāng)采用傳統(tǒng)下垂控制時(shí),并聯(lián)逆變器間會(huì)產(chǎn)生較大的基波環(huán)流和諧波環(huán)流,嚴(yán)重時(shí)將影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此時(shí),如何有效地抑制環(huán)流,均衡各逆變單元間的功率分配,使得并聯(lián)逆變器可靠運(yùn)行是微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的重要問題,也是本文的研究重點(diǎn)。本文以低壓微電網(wǎng)中的組合式三相逆變器并聯(lián)系統(tǒng)作為研究對象,首先建立了該逆變器數(shù)學(xué)模型,簡要分析了并聯(lián)逆變器的控制策略,并分別從帶非線性負(fù)載運(yùn)行的并聯(lián)逆變器在基波域和諧波域的等效模型入手,深入分析了并聯(lián)逆變器間的基波環(huán)流及諧波環(huán)流產(chǎn)生原因,得出微電網(wǎng)中各并聯(lián)逆變器連接至公共交流母線的饋線阻抗與其額定容量失配是導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生環(huán)流的主要原因。若在全頻域加入虛擬阻抗,隨著虛擬阻抗的增大,基波環(huán)流和諧波環(huán)流越來越小,但是公共交流母線電壓幅值會(huì)不斷降低,電壓質(zhì)量變差�；�于此,本文分別在基波域和諧波域設(shè)計(jì)了不同的功率均分策略:在基頻處采用基于積分環(huán)節(jié)的改進(jìn)下垂控制器,通過引入的積分環(huán)節(jié)來解除饋線阻抗與有功功率的制衡關(guān)系,使得逆變器輸出有功功率的分配不受饋線阻抗差異的影響,從而實(shí)現(xiàn)按容量比分配基波有功功率;在諧波域引入了自適應(yīng)虛擬諧波阻抗控制器,重塑系統(tǒng)在諧波域的等效阻抗以匹配饋線阻抗,動(dòng)態(tài)調(diào)整諧波電流分配來有效地抑制諧波環(huán)流;基波域和諧波域各自產(chǎn)生的參考電壓疊加后經(jīng)電壓電流雙環(huán)獲得調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)逆變器的運(yùn)轉(zhuǎn),最終可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)逆變器的基波功率和諧波功率均分,也保證了公共交流母線電壓的質(zhì)量。為了驗(yàn)證文中所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的有效性,在PSIM仿真平臺(tái)中建立了2臺(tái)組合式三相逆變器并聯(lián)系統(tǒng)仿真模型,并搭建了基于STM32F407ZG為控制芯片的2臺(tái)組合式三相逆變器并聯(lián)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對本文中提出的控制方法進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果證明了本文設(shè)計(jì)的基波及諧波功率均分策略的有效性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM464

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