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近些年,由于微型燃气轮机具有效率高、体积小等优点,成为许多原动机的选择。随着环境污染严重,正在逐渐淘汰高污染、低效率的柴油机,把微型燃气轮机用于分布式发电系统中。本文结合建模、控制策略等,对微型燃气轮机发电系统进行研究。首先,微型燃气轮机集成化程度高、需要考虑复杂的机理建模。本文采用模块化的思想对微型燃气轮机进行建模。介绍了它的结构和工作原理,分析了转速、温度和加速度等环节,建立了微型燃气轮机模型。并通过给定扰动和突加突卸负载,验证了模型的正确性。另外,微型燃气轮机相比较于柴油机,有很多优点,因此被广泛应用于分布式发电系统中。随着电力电子技术和计算机的发展,为先进控制技术的实现提供了坚实的基础。为了使微型燃气轮机适应负载多变的环境,需要设计先进的控制器,使得微型燃气轮机在外界干扰的情况下,能尽快恢复稳定。虽然传统PID控制,具有很好的控制效果,鲁棒性强,但是对于复杂的微型燃气轮机,获取合适的PID参数比较困难。针对传统PID的不足,提出了遗传算法和粒子群算法混合优化PID参数的控制策略,对微型燃气轮机转速控制系统进行改善,通过设定目标函数,不断迭代求解,从而得到最佳的PID参数。满足系统对转速控制的要求,使系统快速响应,并保持稳定。其次,介绍了微型燃气轮机发电机组各个模块的数学模型以及控制策略,建立了微型燃气轮机发电机组模型。其中,调速器起到稳定转速和频率的作用,调压器可以在电压发生波动时,保持发电机端电压迅速恢复稳定。并在突加突卸负载和三相短路的情况下,验证了模型的正确性。其次,针对传统的整流器控制策略较为复杂,对整流器的控制策略进行改进,采用模型预测控制进行整流。在并网逆变器方面,针对传统的L型、LC型逆变器不能有效的减少并网电流谐波,采用LCL型逆变器。通过分析它的伯德图,LCL型逆变器会产生谐振。为此引入电容并联电阻的LCL型逆变器,结果表明,可以有效的减小LCL型逆变器谐振。但由于引入了电阻,增加了系统的损耗。针对这一不足,借助无源阻尼的思想,设计了基于电容电流反馈的有源阻尼LCL型逆变器。最后,建立微型燃气轮机发电系统,介绍了下垂、恒压恒频、恒功率控制的原理,对微型燃气轮机在并网和孤岛的情况下,进行仿真。针对负载的变化会引起直流母线的电压波动。本文采用一种基于超级电容的功率控制,可以保证负载变化时,能有效的抑制直流母线电压的波动。