微网多逆变器下垂控制及其运行特性分析

• 作 者: 何绒
• 机 构: 南京理工大学
• 出 处: 南京理工大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 多逆变器 微网下垂 控制策略 运行特性

微网是包括一些容量较小的分布式发电电源、控制装置、储能结构组合和低压负荷组合起来的电力网络结构。它与传统大电网配合使用能提高负荷侧的供电可靠性。如何同时控制多个分布式电源是微网必须解决的问题。多逆变器并联中，存在稳定性和环流问题。本文研究了分布式电源逆变器接口的微网下垂控制策略，在该控制策略下分析了微网的运行特性。通过小信号特征值法分析了孤岛运行下多逆变器的稳定性，为下垂控制选择下垂增益提供依据。并引入瞬时环流反馈应用于微网下垂控制中的电压电流环来抑制环流。　　首先分析了基于下垂控制的三相电压源型逆变器的数学模型，通过模型介绍了电压电流环的设计。分析下垂控制原理，设计功率环，并通过控制参数的设计使逆变电源等效输出阻抗呈感性。　　然后通过下垂控制并联模型，分析多微源下垂控制中功率分配、稳定性和环流问题，引入环流阻抗，通过传递函数推导出逆变器输出阻抗和逆变器之间环流阻抗，分析环流产生原因和环流抑制策略的必要性。　　建立了微电网孤岛运行时较完整的小信号状态空间模型，利用特征值法分析了不同线路参数和下垂增益对稳定性的影响，为下垂控制选择下垂增益提供依据。　　最后，Matlab/Simulink仿真多微源下垂控制，微电源均参与系统频率和电压的调节，自动实现功率分配并不需要互联通信。在此参数模型的基础上提出加入环流反馈的控制策略来抑制环流，并仿真验证了此种控制策略的可行性。