微網(wǎng)分布式電源逆變器的并聯(lián)控制策略研究

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1、、論文分類(lèi)號(hào)：２學(xué)校代碼：１０７０８＿學(xué)號(hào)：１５０６０２８Ｉ＾ＡＡＡＡｌ（ｍＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩士學(xué)位論文Ｔｈｅｓ＇ｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ＇？微網(wǎng)分布式電源逆變器的并聯(lián)控制策略研究ＩＩ指導(dǎo)教師姓各郷讓教授。學(xué)科名稱：讓論棚工程〗論文提交＾日期：２０１８年３月ｍｗＭＩ論文答辯日期：腫年５月：＿學(xué)位授予單位：陜西科技大學(xué)嚷■ｙ申請(qǐng)工學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：微網(wǎng)分布式電源逆變器

2、的并聯(lián)控制策略研究學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)一級(jí)學(xué)科：控制科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院碩士生：孫麗導(dǎo)師：鄭恩讓教授2018年5月RESEARCHONPARALLELCONTROLSTRATEGYOFDISTRIBUTEDGENERATIONINVERTERINMICROGRIDAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceB

3、yLiSunSupervisor:Prof.EnrangZhengMay2018微網(wǎng)分布式電源逆變器的并聯(lián)控制策略研究摘要隨著社會(huì)的快速發(fā)展，電能所呈現(xiàn)出的供不應(yīng)求的狀況日益明顯，這無(wú)疑加劇了傳統(tǒng)不可再生資源的壓力，由此帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境及社會(huì)問(wèn)題不容小覷。因此人們開(kāi)始把目光聚焦到了太陽(yáng)能、風(fēng)能及潮汐能等新能源的開(kāi)發(fā)利用上，分布式發(fā)電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了微電網(wǎng)技術(shù)，逆變器并聯(lián)技術(shù)是支撐上述技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，其在微電網(wǎng)或者獨(dú)立、自治的系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。無(wú)互聯(lián)線并聯(lián)系統(tǒng)的控制方式中，目前最常采用的是下垂控制策略，該策略常見(jiàn)的

4、結(jié)構(gòu)包括功率環(huán)、電壓環(huán)和電流環(huán)三部分，研究?jī)?nèi)容以此為核心展開(kāi)，所做工作可總結(jié)如下：（1）推導(dǎo)分析逆變器的數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)其在兩相靜止坐標(biāo)系下，具有變量少且無(wú)耦合的優(yōu)點(diǎn)，故提出將基于該坐標(biāo)系實(shí)現(xiàn)的控制器引入下垂控制的電壓環(huán)控制中，包括比例諧振、比例復(fù)數(shù)積分及其改進(jìn)形式等多種控制器。然后對(duì)它們的模型、結(jié)構(gòu)、參數(shù)設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比分析，最后分別將上述多種控制器應(yīng)用于逆變器電壓環(huán)控制中進(jìn)行了仿真。（2）進(jìn)一步推導(dǎo)基于準(zhǔn)比例復(fù)數(shù)積分控制的逆變器的輸出阻抗，發(fā)現(xiàn)該策略更有利于使傳輸阻抗呈阻性，更加適用于基于PV/Qf下垂控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)。接著對(duì)逆

5、變器并聯(lián)系統(tǒng)的功率、環(huán)流及阻抗等進(jìn)行了分析，并針對(duì)并聯(lián)瞬間容易發(fā)生電流沖擊的問(wèn)題設(shè)計(jì)了有效的同步過(guò)程，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了其有效性。（3）傳統(tǒng)下垂控制的應(yīng)用場(chǎng)合通常不考慮線路阻抗，而低壓微電網(wǎng)中的各分布式電源因所處地理位置不同，故無(wú)法保證線路阻抗完全一致，從而會(huì)對(duì)功率的分配造成影響，并且基于傳統(tǒng)下垂控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)慣性小，易發(fā)生振蕩。針對(duì)上述問(wèn)題提出了一種同時(shí)引入負(fù)載電壓反饋和微分控制的改進(jìn)型下垂控制，并通過(guò)仿真對(duì)其控制效果進(jìn)行了驗(yàn)證。（4）設(shè)計(jì)制作了采樣板、調(diào)理板、驅(qū)動(dòng)板及LC濾波器，并編寫(xiě)了算法程序，最后搭建了完整的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，通過(guò)相關(guān)

6、的實(shí)驗(yàn)對(duì)所研究的算法進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果進(jìn)一步證明了其正確性和有效性。本文的研究重點(diǎn)是并聯(lián)系統(tǒng)的控制策略，主要從電壓環(huán)和功率環(huán)兩個(gè)方面對(duì)傳統(tǒng)的下垂控制策略進(jìn)行了改進(jìn)。電壓環(huán)控制引入準(zhǔn)比例復(fù)數(shù)積分避免了解耦，并提升了系統(tǒng)在諧波抑制、響應(yīng)速度及抗擾能力等方面的性能，同I時(shí)對(duì)系統(tǒng)阻抗產(chǎn)生了有利的影響。功率環(huán)改進(jìn)后消除了線路阻抗對(duì)功率分配的影響，并能維持供電電壓穩(wěn)定，且有效減小了功率波動(dòng)，使系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能同時(shí)得到了改善。關(guān)鍵詞：離網(wǎng)模式，分布式電源，下垂控制，傳輸阻抗，功率分配IIRESEARCHONPARALLELCONTROLSTRATEGYOF

7、DISTRIBUTEDGENERATIONINVERTERINMICROGRIDABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsociety,thesituationofelectricityshortageisincreasing,thisexacerbatesthepressureoftraditionalnonrenewableresourcesundoubtedly,andtheresultingecologicalenvironmentandsocialproblemsshouldnotbeunderestim

8、ated.Sopeoplebegantofocusonthedevelopmentandutilizationofnewenergysources,suchassolarener