基于虚拟阻抗的低压微电网并联逆变器功率调节研究

发布时间：2024-01-10 07:44

　　微电网是消纳分布式电源的重要方式,能够有效提高新能源的利用率。下垂控制策略是微电网中分布式电源运行控制的重要方法,可以在无互联通信情况下实现分布式电源的自动控制,利于实现微电网的灵活扩展。但受线路阻抗等因素的影响,低压微电网中并联逆变器的输出功率无法按照下垂系数精确分配。本文基于下垂控制模式和虚拟阻抗控制技术,针对无互联通信的低压微电网并联逆变器功率分配问题进行了相关研究。低压微电网中连接线路呈电阻特性,不同于传统大电网的感性线路,因此传统的感性下垂控制方法(P-f、Q-U)无法实现准确的解耦控制。为适应低压微电网的阻性线路特征,本文采用阻性下垂控制方法(P-U、Q-f)实现功率解耦,并引入虚拟负电感反馈以使逆变器的等效输出阻抗呈电阻特性,进一步提高阻性下垂控制模式中功率解耦控制的准确性。微电网中各分布式电源的位置具有随机性,与母线间的线路阻抗各不相等,这使得基于阻性下垂控制的并联运行逆变器输出的有功功率不能按照要求合理分配,会导致部分微电源过载、储能电池过放等问题。因此本文提出了一种基于本地信息的自适应虚拟电阻控制方法,能够减小并联逆变器输出功率的不均分度。该控制方法无需各逆变器与中...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 微电网并联逆变器运行控制研究现状
        1.2.1 下垂控制中功率解耦研究现状
        1.2.2 多逆变器功率分配研究现状
        1.2.3 下垂控制中频率电压二次调节研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 基于虚拟负电感的低压微电网阻性下垂控制
    2.1 低压微电网功率解耦控制策略
        2.1.1 微电网功率传输特性分析
        2.1.2 低压微电网阻性下垂控制策略
    2.2 阻性下垂控制逆变器设计建模
        2.2.1 LC滤波器设计
        2.2.2 阻性下垂控制环设计
        2.2.3 电压电流双环控制设计
    2.3 基于虚拟负电感的逆变器等效输出阻抗设计
    2.4 本章小结
第3章 基于无通信虚拟阻抗的并联逆变器功率分配控制策略
    3.1 并联逆变器功率分配特性分析
        3.1.1 有功功率分配特性
        3.1.2 无功功率分配特性
    3.2 基于无通信虚拟阻抗的并联逆变器有功分配控制方法
        3.2.1 虚拟阻抗控制原理分析
        3.2.2 无通信自适应虚拟阻抗控制方法
    3.3 虚拟电阻参数设计和稳定性分析
        3.3.1 虚拟电阻稳定性分析
        3.3.2 引入虚拟电阻后逆变器参数稳定性分析
    3.4 并联逆变器功率分配策略仿真分析
        3.4.1 微电网并联逆变器仿真模型搭建
        3.4.2 逆变器并联运行仿真结果分析
    3.5 并联逆变器功率分配策略实验验证
    3.6 本章小结
第4章 逆变器频率及电压二次调节控制策略
    4.1 逆变器频率二次调节控制策略
        4.1.1 频率二次调节原理分析
        4.1.2 频率二次调节参数稳定性分析
    4.2 逆变器电压二次调节控制策略
        4.2.1 电压二次调节对虚拟阻抗的影响分析
        4.2.2 兼容虚拟阻抗的电压二次调节控制策略
    4.3 频率及电压二次调节控制策略仿真分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3877782