微网逆变器的双模式变换控制研究

发布时间：2017-08-29 14:43

  本文关键词：微网逆变器的双模式变换控制研究

  更多相关文章： 微网逆变器 PQ控制 改进下垂控制 双模式切换

【摘要】：新能源的使用为能源的开发利用带来了新的希望,但是传统能源依然在能源的利用中占相当大的比例。随着各个国家的发展,传统能源利用过程中带来的污染和全球变暖问题越来越引起人们的重视,人类需要更多渠道地获取更加清洁的能源。在此情况下,如何加强对太阳能、核能、风能等清洁能源的利用,正越来越受到各个国家的重视。而针对新能源利用过程中出现的分布式供电问题,研究人员提出了一系列的提高能源利用率的控制方法。论文首先针对各个国家对微电网的定义和研究,对微电网的研究现状进行了介绍,分析了微电网研究对于人类能源利用方式的价值。各个分布式电源进行组合得到微电网,分布式电源依靠逆变器,将自身电能转变成符合用电器用电要求的电能。因此,对微电网的控制归根到底是对各个逆变器进行控制。之后,论文建立了微电网的控制模型和逆变器的数学模型,并对微电源的控制方法以及微电网层面的控制策略进行简要叙述。论文对微电网的并网和孤岛运行状态进行了研究。并网运行状态下的微电网可以等效成为电流源,向大电网供电,此时系统控制器采用PQ控制,逆变系统依据大电网的电气参数来运行。当大电网的供电质量变差,或者出于需要,微电网与大电网的连接被断开,从而微电网进入孤岛运行状态。此时,系统中的逆变器采用下垂控制。针对孤岛运行状态下的并联逆变器之间的功率分配不均问题,本文提出了一种改进型的下垂控制。对处于并网和孤岛状态下微电网进行了仿真,仿真结果表明：并网状态下,可以对逆变系统的输出电能进行控制；对比传统下垂控制,改进型下垂控制能够更好完成功率均分的任务。本文最后对微电网逆变器在两个运行模式之间进行的切换进行了研究,对控制策略进行了选择,在并网模式下采用PQ控制,在孤岛运行模式下采用改进下垂控制,仿真结果表明：所采用的控制方法能够完成两种模式之间的平滑切换。
【关键词】：微网逆变器 PQ控制 改进下垂控制 双模式切换
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 课题研究的背景及意义14-15
• 1.2 微电网国内外的发展现状15-18
• 1.3 无缝切换控制策略研究18-20
• 1.4 本文研究的主要内容20-22
• 2 微电源的电路结构及其控制方法22-38
• 2.1 三相逆变器主电路结构22-25
• 2.1.1 滤波器的分类23
• 2.1.2 滤波参数选择23-25
• 2.2 微电源的控制策略研究25-27
• 2.2.1 PQ控制25-26
• 2.2.2 U/f控制26-27
• 2.2.3 下垂控制27
• 2.3 微电网的基本控制策略研究27-30
• 2.3.1 主从控制28-29
• 2.3.2 对等控制29-30
• 2.3.3 综合控制技术30
• 2.4 逆变器的建模30-36
• 2.5 瞬时功率计算36-37
• 2.6 本章小结37-38
• 3 微电网的并网运行策略及仿真38-56
• 3.1 逆变器并网模式下的主电路结构38-39
• 3.2 微电网并网的条件39-40
• 3.3 电压突变的原因40-41
• 3.4 三相锁相环分析41-45
• 3.5 微网逆变器的并网控制45-51
• 3.5.1 逆变器并网模式下的PQ控制45-47
• 3.5.2 电流控制环设计47-51
• 3.6 逆变器并网运行仿真与结果分析51-54
• 3.7 本章小结54-56
• 4 改进下垂控制下的微网孤岛运行策略及仿真56-78
• 4.1 传统下垂控制策略56-63
• 4.1.1 下垂控制原理56-60
• 4.1.2 传统下垂控制策略实现60-63
• 4.1.3 下垂特性参数的设置63
• 4.2 双环控制63-66
• 4.3 虚拟负阻抗的实现方法66-67
• 4.4 线路阻抗差异产生的功率不平衡分析67-69
• 4.5 改进型下垂控制器69-70
• 4.6 微网孤岛运行仿真与结果分析70-77
• 4.6.1 单台分布式微电源的离网运行仿真与实验70-73
• 4.6.2 两台并联逆变器的运行仿真与实验73-77
• 4.7 本章小结77-78
• 5 双模式切换控制策略78-86
• 5.1 模式切换的要求78
• 5.2 无缝切换控制方法78-80
• 5.3 两种模式的切换过程80-81
• 5.3.1 独立模式向并网模式切换80
• 5.3.2 并网模式向独立模式切换80-81
• 5.4 仿真验证及分析81-86
• 6 结论与展望86-88
• 6.1 结论86
• 6.2 展望86-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-94
• 作者简介及读研期间主要科研成果94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张武;顾军;郭诚;;多台微电网逆变器并联的改进软件锁相技术[J];电测与仪表;2015年04期

2 张平;石健将;李荣贵;龙江涛;何湘宁;;低压微网逆变器的“虚拟负阻抗”控制策略[J];中国电机工程学报;2014年12期

3 顾军;张兴;朱云国;刘芳;徐海珍;石荣亮;;孤岛型低压微网中改进型无功分配策略[J];农业工程学报;2014年04期

4 徐少华;李建林;;光储微网系统并网/孤岛运行控制策略[J];中国电机工程学报;2013年34期

5 鲍薇;胡学浩;李光辉;鲍威宇;;独立型微电网中基于虚拟阻抗的改进下垂控制[J];电力系统保护与控制;2013年16期

6 金鹏;艾欣;孙英云;周树鹏;;平抑功率脉动的微电网PQ控制策略优化设计[J];电力系统自动化;2013年13期

7 赵冬梅;张楠;刘燕华;张旭;;基于储能的微网并网和孤岛运行模式平滑切换综合控制策略[J];电网技术;2013年02期

8 王玉梅;刘然;陈征;;基于双环控制的微电网运行控制策略研究[J];电源技术;2012年10期

9 王成山;高菲;李鹏;黄碧斌;丁承第;于浩;;低压微网控制策略研究[J];中国电机工程学报;2012年25期

10 程军照;李澍森;吴在军;陈江波;;微电网下垂控制中虚拟电抗的功率解耦机理分析[J];电力系统自动化;2012年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 鞠洪新;分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究[D];合肥工业大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张武;微网逆变器双模式平滑切换的控制策略研究[D];安徽理工大学;2015年

2 王一江;双模式微电网逆变器控制策略研究[D];北京交通大学;2014年

3 王志琦;微电网无缝切换控制策略研究[D];浙江工业大学;2013年

4 彭铖;微电网并网逆变器的控制研究[D];长沙理工大学;2011年

5 杨文杰;光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D];西南交通大学;2010年

6 吕婷婷;微电源控制方法与微电网暂态特性研究[D];山东大学;2010年

7 孙园园;光伏并网逆变器MPPT技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 刘忠迪;光伏发电系统中的逆变器研究[D];东北大学;2009年

9 纪明伟;分布式发电中微电网技术控制策略研究[D];合肥工业大学;2009年

10 张涛;微型电网并网控制策略和稳定性分析[D];华中科技大学;2008年

，

本文编号：753875