三相四線制PET及其與DG交互控制研究.pdf

1、由于電力需求不斷增加使得化石能源面臨著逐漸枯竭的危機，環(huán)境污染嚴(yán)重，以風(fēng)能、光伏電池等為代表的分布式電源(Distributed Generation，DG)發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是通過接口逆變器并網(wǎng)的DG并網(wǎng)技術(shù)日益受到關(guān)注。DG并網(wǎng)可以實現(xiàn)大電網(wǎng)與DG之間的有效互補，一定程度上可提高用戶的供電可靠性，但是傳統(tǒng)的并網(wǎng)方式存在潮流無法控制、雙方故障不能有效隔離等問題。
　　為解決上述問題，可將電力電子變壓器(Power Elect

2、ronic Transformer, PET)用于DG并網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，其具有電能變換、功率因數(shù)可調(diào)、潮流雙向可控等功能，且結(jié)構(gòu)上具備交直流母線，便于各類DG的接入。由于配電網(wǎng)負(fù)載大多數(shù)是不平衡的，且當(dāng)大量DG以單相形式接入配電網(wǎng)時，DG輸出功率的波動易導(dǎo)致配電網(wǎng)各相潮流不平衡以及DG能源利用率低。
　　為此，本文提出了基于三相四線制PET的DG并網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并提出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制策略以實現(xiàn)DG能量的最大化利用。首先，分析了三相四線制PET

3、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各級模型和控制策略，并通過仿真分析驗證了各級控制策略的有效性，著重對三相四線制輸出級進行解耦控制，將其解耦成3個獨立的單相逆變器，為相間潮流控制打下理論基礎(chǔ)。其次，從DG離網(wǎng)、DG并網(wǎng)模式其功率分配控制角度分析研究了單相DG運行特性，且通過仿真驗證了各模式下控制方法的有效性。離網(wǎng)時，針對傳統(tǒng)下垂控制功率均分不準(zhǔn)確的問題，提出了基于電壓和頻率恢復(fù)環(huán)節(jié)改進下垂控制方法，提高了功率均分精度，并通過建立小信號模型證明了所提控制方法能提

4、高系統(tǒng)穩(wěn)定性。并網(wǎng)時，為控制DG為電壓源且使其按照調(diào)度指令輸出功率，DG采用PQ下垂控制。然后，從兩個方面研究了三相四線制PET與DG的交互控制:PET與三相DG整體潮流分配、單相DG接入配電網(wǎng)時配電網(wǎng)的相間潮流分配。著重研究了相間潮流不均衡時的協(xié)調(diào)控制，為保證DG能量利用最大化，DG采用PQ下垂控制，PET采用分相改進下垂控制以實現(xiàn)功率從盈余相流向缺額相，同時，增加電壓幅值和頻率修正環(huán)節(jié)快速調(diào)整功率波動時的電壓和頻率偏差以提高配電網(wǎng)運