本文關(guān)鍵詞：微網(wǎng)逆變器的雙模式變換控制研究

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【摘要】：新能源的使用為能源的開發(fā)利用帶來了新的希望,但是傳統(tǒng)能源依然在能源的利用中占相當(dāng)大的比例。隨著各個國家的發(fā)展,傳統(tǒng)能源利用過程中帶來的污染和全球變暖問題越來越引起人們的重視,人類需要更多渠道地獲取更加清潔的能源。在此情況下,如何加強(qiáng)對太陽能、核能、風(fēng)能等清潔能源的利用,正越來越受到各個國家的重視。而針對新能源利用過程中出現(xiàn)的分布式供電問題,研究人員提出了一系列的提高能源利用率的控制方法。論文首先針對各個國家對微電網(wǎng)的定義和研究,對微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,分析了微電網(wǎng)研究對于人類能源利用方式的價(jià)值。各個分布式電源進(jìn)行組合得到微電網(wǎng),分布式電源依靠逆變器,將自身電能轉(zhuǎn)變成符合用電器用電要求的電能。因此,對微電網(wǎng)的控制歸根到底是對各個逆變器進(jìn)行控制。之后,論文建立了微電網(wǎng)的控制模型和逆變器的數(shù)學(xué)模型,并對微電源的控制方法以及微電網(wǎng)層面的控制策略進(jìn)行簡要敘述。論文對微電網(wǎng)的并網(wǎng)和孤島運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了研究。并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的微電網(wǎng)可以等效成為電流源,向大電網(wǎng)供電,此時系統(tǒng)控制器采用PQ控制,逆變系統(tǒng)依據(jù)大電網(wǎng)的電氣參數(shù)來運(yùn)行。當(dāng)大電網(wǎng)的供電質(zhì)量變差,或者出于需要,微電網(wǎng)與大電網(wǎng)的連接被斷開,從而微電網(wǎng)進(jìn)入孤島運(yùn)行狀態(tài)。此時,系統(tǒng)中的逆變器采用下垂控制。針對孤島運(yùn)行狀態(tài)下的并聯(lián)逆變器之間的功率分配不均問題,本文提出了一種改進(jìn)型的下垂控制。對處于并網(wǎng)和孤島狀態(tài)下微電網(wǎng)進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明：并網(wǎng)狀態(tài)下,可以對逆變系統(tǒng)的輸出電能進(jìn)行控制；對比傳統(tǒng)下垂控制,改進(jìn)型下垂控制能夠更好完成功率均分的任務(wù)。本文最后對微電網(wǎng)逆變器在兩個運(yùn)行模式之間進(jìn)行的切換進(jìn)行了研究,對控制策略進(jìn)行了選擇,在并網(wǎng)模式下采用PQ控制,在孤島運(yùn)行模式下采用改進(jìn)下垂控制,仿真結(jié)果表明：所采用的控制方法能夠完成兩種模式之間的平滑切換。
【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng)逆變器 PQ控制 改進(jìn)下垂控制 雙模式切換
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM464;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 課題研究的背景及意義14-15
• 1.2 微電網(wǎng)國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.3 無縫切換控制策略研究18-20
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容20-22
• 2 微電源的電路結(jié)構(gòu)及其控制方法22-38
• 2.1 三相逆變器主電路結(jié)構(gòu)22-25
• 2.1.1 濾波器的分類23
• 2.1.2 濾波參數(shù)選擇23-25
• 2.2 微電源的控制策略研究25-27
• 2.2.1 PQ控制25-26
• 2.2.2 U/f控制26-27
• 2.2.3 下垂控制27
• 2.3 微電網(wǎng)的基本控制策略研究27-30
• 2.3.1 主從控制28-29
• 2.3.2 對等控制29-30
• 2.3.3 綜合控制技術(shù)30
• 2.4 逆變器的建模30-36
• 2.5 瞬時功率計(jì)算36-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 3 微電網(wǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行策略及仿真38-56
• 3.1 逆變器并網(wǎng)模式下的主電路結(jié)構(gòu)38-39
• 3.2 微電網(wǎng)并網(wǎng)的條件39-40
• 3.3 電壓突變的原因40-41
• 3.4 三相鎖相環(huán)分析41-45
• 3.5 微網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制45-51
• 3.5.1 逆變器并網(wǎng)模式下的PQ控制45-47
• 3.5.2 電流控制環(huán)設(shè)計(jì)47-51
• 3.6 逆變器并網(wǎng)運(yùn)行仿真與結(jié)果分析51-54
• 3.7 本章小結(jié)54-56
• 4 改進(jìn)下垂控制下的微網(wǎng)孤島運(yùn)行策略及仿真56-78
• 4.1 傳統(tǒng)下垂控制策略56-63
• 4.1.1 下垂控制原理56-60
• 4.1.2 傳統(tǒng)下垂控制策略實(shí)現(xiàn)60-63
• 4.1.3 下垂特性參數(shù)的設(shè)置63
• 4.2 雙環(huán)控制63-66
• 4.3 虛擬負(fù)阻抗的實(shí)現(xiàn)方法66-67
• 4.4 線路阻抗差異產(chǎn)生的功率不平衡分析67-69
• 4.5 改進(jìn)型下垂控制器69-70
• 4.6 微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真與結(jié)果分析70-77
• 4.6.1 單臺分布式微電源的離網(wǎng)運(yùn)行仿真與實(shí)驗(yàn)70-73
• 4.6.2 兩臺并聯(lián)逆變器的運(yùn)行仿真與實(shí)驗(yàn)73-77
• 4.7 本章小結(jié)77-78
• 5 雙模式切換控制策略78-86
• 5.1 模式切換的要求78
• 5.2 無縫切換控制方法78-80
• 5.3 兩種模式的切換過程80-81
• 5.3.1 獨(dú)立模式向并網(wǎng)模式切換80
• 5.3.2 并網(wǎng)模式向獨(dú)立模式切換80-81
• 5.4 仿真驗(yàn)證及分析81-86
• 6 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 結(jié)論86
• 6.2 展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 致謝92-94
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：753875