微网逆变器双模式平滑切换的控制策略研究

发布时间：2017-09-18 06:29

  本文关键词：微网逆变器双模式平滑切换的控制策略研究

  更多相关文章： 微网逆变器 下垂控制 双模式运行 平滑切换

【摘要】：从第一次工业革命至今,能源的利用越来越广泛,之后随着全球经济的迅速发展,能源的需求量也在逐渐增大。能源为经济的发展奠定了坚实的基础,世界各国都有相应的能源节省方针。时至今日,可以循环利用的能源开发技术愈加成熟,市场上已有不少这方面的产品,针对如何更有效使这些因地域的影响而被分开的能源有效利用,科研人员提出了微网的概念。 当微网逆变器工作在并网运行模式时采用PQ控制策略,这种控制策略不需要建立自身的电压和频率,可以通过配电网得到。P‘和Q*通过负载得到,这里采用孤岛时测得的P和Q,使原本分开的部分形成一个系统。为了避免微网逆变器并网时会出现的电压冲击,本文采用先跟随后并网的策略,微网逆变器先按照电网的参数运行一段时间,当逆变器空载电压与电网电压之间的参数在一个很小的范围内再按照PQ控制运行,最后进行合闸。 在比较恒压恒频和下垂控制两种控制的优缺点后,得出下垂控制更适合作为微网逆变器的孤岛运行的控制方式。在考虑单台微网逆变器无法满足负载的供电需求后,本文采用多台微网逆变器并联的方式对负载供电,并且在控制电路中加入虚拟阻抗,很好的解决了逆变器之间的环流问题。下垂控制有一个重要的优点,可以实现多台逆变器并联时的功率分配,这样可以充分利用可再生能源。 本文在双模式切换的研究过程中,采用先使微网逆变器并网运行,然后切换到孤岛运行模式,最后再切换到并网运行模式。在综合了微网逆变器的并网运行和孤岛运行两种模式的理论分析后,分析了在切换过程中电压突变的原因。为解决频率变化对系统的影响,本文采用改进的SPLL锁相方式,使频率与相位误差保持在一个很小的范围内。 在每章的最后部分,都通过MATLAB/Simulink软件进行建模仿真,仿真结果表明微网逆变器的并网运行与孤岛运行都可以达到要求,两种模式的切换过程没有出现电压突变,达到了课题研究的预期目标。
【关键词】：微网逆变器 下垂控制 双模式运行 平滑切换
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 课题背景及研究意义12-13
• 1.1.1 课题背景12-13
• 1.1.2 课题意义13
• 1.2 微网的研究现状13-17
• 1.3 微网双模式切换的国内外研究现状17-18
• 1.3.1 国内研究现状17
• 1.3.2 国外研究现状17-18
• 1.4 本文的主要研究内容18-20
• 2 微网逆变器并网运行模式分析20-34
• 2.1 微网逆变器的主电路分析20-21
• 2.2 滤波电路的选择与参数选择21-24
• 2.2.1 滤波电路的选择21-23
• 2.2.2 滤波电路的参数选择23-24
• 2.3 微网逆变器并网运行模式的控制方式24-28
• 2.3.1 微网逆变器并网模型25-26
• 2.3.2 PQ控制26-28
• 2.4 微网逆变器并网仿真28-33
• 2.4.1 微网逆变器并网模式的模型搭建28-30
• 2.4.2 微网逆变器并网的并网条件30-31
• 2.4.3 微网逆变器并网模式的仿真分析31-33
• 2.5 本章小结33-34
• 3 微网逆变器孤岛运行模式分析34-58
• 3.1 微网逆变器的控制策略选择34-35
• 3.2 下垂控制原理35-38
• 3.2.1 传统同步发电机的下垂特性36
• 3.2.2 微网逆变器的下垂控制36-38
• 3.3 双闭环矢量控制38-43
• 3.3.1 电感电流内环分析40-42
• 3.3.2 电容电压外环分析42-43
• 3.4 微网逆变器孤岛运行仿真43-56
• 3.4.1 单台微网逆变器的孤岛运行43-48
• 3.4.2 两台微网逆变器并联系统48-56
• 3.5 本章小结56-58
• 4 微网逆变器双模式切换策略研究58-74
• 4.1 双模式平滑切换要求和电压突变的原因58-61
• 4.1.1 双模式平滑切换的要求58-59
• 4.1.2 电压突变产生的原因59-61
• 4.2 三相锁相环技术61-68
• 4.2.1 过零鉴相法62-64
• 4.2.2 单同步坐标系软件锁相环64-68
• 4.3 微网逆变器双模式平滑切换68
• 4.3.1 微网逆变器孤岛模式向并网模式切换68
• 4.3.2 微网逆变器并网模式向孤岛模式切换68-69
• 4.4 微网逆变器双模式切换仿真分析69-73
• 4.5 本章小结73-74
• 5 结论与展望74-76
• 5.1 结论74
• 5.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-82
• 作者简介及读研期间主要科研成果82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋冀;段善旭;陈仲伟;;三相并网/独立双模式逆变器控制策略研究[J];电工技术学报;2012年02期

2 高健;刘昆;;一种新颖有效的逆变器无缝切换方法[J];电力电子技术;2006年05期

3 杨子龙;伍春生;王环;;三相并网/独立双模式逆变器系统的设计[J];电力电子技术;2010年01期

4 吕志鹏;罗安;荣飞;郭镥;;电网电压不平衡条件下微网PQ控制策略研究[J];电力电子技术;2010年06期

5 鲁宗相;王彩霞;闵勇;周双喜;吕金祥;王云波;;微电网研究综述[J];电力系统自动化;2007年19期

6 吉正华;韦芬卿;杨海英;;基于dq变换的三相软件锁相环设计[J];电力自动化设备;2011年04期

7 杨会敏;宋建成;;基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真[J];电气技术;2008年05期

8 刘静章;王进旗;王凤波;;过零检测技术在相位测量中应用[J];电子测量技术;2004年05期

9 王晓明;肖雯娟;;双模式逆变器无缝切换控制策略的仿真分析[J];电气自动化;2012年04期

10 郑永伟;陈民铀;李闯;徐瑞林;徐鑫;;自适应调节下垂系数的微电网控制策略[J];电力系统自动化;2013年07期

，

本文编号：873937