微电网中并网逆变器控制策略研究

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2009年,我国提出了全面建设“坚强型智能电网”的计划。根据计划,我国未来能源结构将发生重大转变,风力发电、太阳能发电、核能及各种分布式发电所占比例将大大增加。而大量的分布式能源直接并网将对大电网产生冲击,因此微电网技术受到了广泛的关注。
  本文首先介绍了几种常用的分布式发电的原理与系统结构,微电网的概念及其在国内外的发展情况。从分布式发电的类型及微电网的特点来看,采用电力电子技术的并网逆变器将被大量的应用于微电网中。因此如何解决并网逆变器之间协调控制问题是微电网能够稳定运行的关键,也是本文研究的重点。
  本文利用频域响应对比研究了L、LC、LCL滤波器的滤波特性并总结了并网逆变器常用的控制方法,然后叙述了并网逆变器的LC、LCL滤波器的参数选择方法。并建立采用瞬时电压电流双环及SPWM控制的并网逆变器模型,并设计了控制器参数,并且通过对并网逆变器的控制器参数进行调整,使并网逆变器输出阻抗在工频时表现为感性,以满足下垂控制的需要。
  随后介绍了现有的微电网控制方法,将微电源的控制分为功率控制及电压控制,采用了基于本地功率检测的方法,并利用小信号模型分析了功率检测中低通滤波器的参数对系统稳定性的影响。在此基础依据下垂理论设计了下垂控制器,并依据相关标准设计了功率控制器参数。使用MATLAB/SIMULINK,对单机并网运行及多机并网运行进行了仿真,证明了所设计的功率控制器的正确型。最后采用DSP2812为核心芯片对并网逆变器相关硬件进行了设计。
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