【摘 要】
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分布式发电技术和微电网技术的提出和应用,一定程度上解决了环境保护和能源需求的双重危机。微电网中大部分微电源需通过功率变换器并入微网,因此微网中变流器并联的控制策略
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分布式发电技术和微电网技术的提出和应用,一定程度上解决了环境保护和能源需求的双重危机。微电网中大部分微电源需通过功率变换器并入微网,因此微网中变流器并联的控制策略的研究,就成为了发展微电网技术的关键问题之一。 本文研究了交流微网中逆变器并联的控制策略,详细分析了功率下垂控制原理,得到的结论是,受逆变器等效输出阻抗的影响,各逆变器的功率分配精度降低;受负载变化的影响,各逆变器的输出电压精度降低;受下垂控制自身特性影响,各逆变器的功率分配与输出电压精度控制互相矛盾。针对这三个问题,基于三相逆变器在两相旋转坐标系中的数学模型,本文研究了改进P-f/Q-E下垂控制策略,通过引入感性虚拟阻抗,设计等效输出阻抗;通过引入积分环节,使无功功率免受等效输出阻抗的制衡;通过引入电压幅值反馈环节,降低了输出电压偏差;本文研究改进Q-f/P-E下垂控制策略,通过添加阻性虚拟阻抗,满足了有功功率精分的条件;通过引入母线电压闭环反馈环节,提高了母线电压的控制精度。仿真结果表明,这两种改进下垂控制策略均是有效可行的。 本文随后研究了直流微网中变流器并联的控制策略,详细分析了电压下垂控制原理,得到的结论是,受逆变器输出固定电压及线路阻抗的影响,各变换器的均流效果较差;受下垂动作的影响,输出电压产生偏差;受电压下垂自身特性的影响,各变流器的功率分配与输出电压精度控制存在矛盾。针对这三个问题,本文研究了基于平均电流分配的改进下垂控制策略,通过平均电流分配母线将平均电流分配到各变流器中,实现均流;本文进而研究了一种改进V-I下垂控制策略,通过选取较大的下垂系数及添加电流控制环,提高功率均分精度;通过添加平均电流环,提高变流器的输出电压精度。仿真结果表明了该控制策略的正确性。
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