储能逆变器的控制策略研究
本文选题：储能逆变器 + 恒功率控制 ； 参考：《安徽大学》2017年硕士论文
【摘要】：随着各种储能装置不断地改良,响应速度越来越快,循环寿命越来越长,容量越来越大,储能系统在电力领域发挥着越来越重要的作用。微电网的进一步发展离不开储能系统的发展,储能逆变器是储能系统的核心部分,它是储能装置和微电网交流母线间的桥梁。储能逆变器的研究对储能系统乃至微电网的发展具有重要的意义[1]。本论文首先介绍了储能逆变器的发展背景与趋势,简要介绍了微电网和储能逆变器的几种基本控制策略。然后选取了储能逆变器的拓扑结构,建立储能逆变器在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型,并简要分析了控制器的设计、SPWM原理和单坐标系锁相环。在上述主电路及相关理论分析的基础上,首先介绍了微电网主从控制策略中的恒功率和恒压恒频控制策略,并且提出一种新型的储能逆变器并离网无缝切换控制策略,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型,对上述的控制策略进行仿真验证。然后介绍了微电网对等控制策略中的下垂控制策略,概述了下垂控制的基本原理及特性,分别分析了基于下垂控制的储能逆变器在离网、并网和并离网切换时的工作状态,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型进一步分析验证。最后,搭建了了基于TMS320F28335控制芯片的储能逆变器控制策略研究硬件实验平台,介绍了硬件设计与软件设计的流程,完成了储能逆变器的恒功率控制、恒压恒频控制和并离网无缝切换控制策略有效性验证。
[Abstract]:With the continuous improvement of various energy storage devices, the response speed is getting faster and faster, the cycle life is getting longer and longer, and the capacity is increasing. The energy storage system is playing a more and more important role in the field of electric power.The further development of microgrid can not be separated from the development of energy storage system. Energy storage inverter is the core part of energy storage system. It is the bridge between energy storage device and AC bus of microgrid.The research of energy storage inverter is of great significance to the development of energy storage system and microgrid.In this paper, the development background and trend of energy storage inverter are introduced, and several basic control strategies of microgrid and energy storage inverter are briefly introduced.Then the topological structure of the energy storage inverter is selected, and the mathematical models of the energy storage inverter in the three-phase stationary coordinate system, the two-phase stationary coordinate system and the two-phase rotating coordinate system are established.The principle of SPWM and single coordinate system phase-locked loop are briefly analyzed.Based on the above main circuit and related theoretical analysis, this paper first introduces the constant power and constant voltage constant frequency control strategy in master and slave control strategy of microgrid, and proposes a new control strategy for seamless switching of energy storage inverter and off-grid.The simulation model is built in MATLAB/SIMULINK environment, and the above control strategy is verified by simulation.Then, the droop control strategy in peer-to-peer control strategy of microgrid is introduced, the basic principle and characteristics of droop control are summarized, and the working state of energy storage inverter based on droop control is analyzed respectively when switching between off-grid, grid-connected and off-grid.The simulation model is built in MATLAB/SIMULINK environment to further analyze and verify.Finally, the hardware experimental platform of the control strategy research of energy storage inverter based on TMS320F28335 control chip is built, the flow of hardware design and software design is introduced, and the constant power control of energy storage inverter is completed.The validity of the control strategy of constant voltage and constant frequency and seamless switching of parallel and off-grid is verified.
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM464
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，本文编号：1759683
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