多逆变器并联微电网负载电流扰动抑制方法研究

发布时间：2017-12-18 17:33

  本文关键词：多逆变器并联微电网负载电流扰动抑制方法研究

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【摘要】：分布式发电技术将发电装置直接安装在负荷现场或邻近点就地供电,其高效灵活的发电方式使新能源得到了广泛深入的应用。然而分布式发电本身存在着一定的局限性,如单机接入成本过高、接入大电网时会对电网造成一定的负面影响等。基于分布式发电技术的微电网将随机分布的可再生能源与集中的用户需求整合到一起,是未来智能电网技术发展的一个重要方向。微电网作为局域性发电系统,有并网运行和孤岛运行两种工作模式。当微电网工作在孤岛模式时,系统内负载的频繁切换或者接入非线性负载都有可能导致微电网系统出现电压波动、电流谐波增大等电能质量问题。因此,针对负载电流扰动的抑制方法进行研究具有重要意义。本文研究的主要内容有:(1)首先介绍微电网系统总体框架,确定单相光伏逆变器的拓扑结构。其次分析研究了微电网孤岛运行时,逆变器采取的下垂控制策略。然后针对LC滤波器闭环控制的反馈引出点进行分析,并介绍传统的多环反馈控制器。最后对逆变器的传统控制方法进行线性负载及非线性负载条件的仿真实验。(2)针对微电网在负载电流扰动时,并联逆变器之间的功率均分精确度降低,电压波形畸变率升高等问题,提出了一种抗负载电流扰动的鲁棒电压控制方法。该方法首先引入了指令电压做控制器的前馈补偿,实现对闭环控制系统的降阶,然后在控制器中巧妙的引入负载电流补偿,从根本上解决了负载电流扰动对闭环控制系统的影响。同时,在频域上分析了所提控制方法的稳定性,讨论对比了两种不同电压补偿方式的控制效果。最后对逆变器采用抗负载电流扰动的鲁棒电压控制方法进行了线性负载及非线性负载条件的仿真实验。(3)设计了系统的硬件和软件。首先介绍了逆变器设计的一些关键元器件的选型,并针对系统设计的几个重要硬件模块及关键的软件程序流程图进行了重点介绍。最后在实验平台上对所提控制方法进行了试验验证,实验结果与仿真结果一致,验证了所提的抗负载电流扰动的鲁棒电压控制方法能够有效抑制负载电流扰动、缩短负载切换的暂态过程、降低逆变器之间的环流并实现逆变器之间功率的精确分配。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM727;TM464

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本文编号：1305054