微電網(wǎng)三相逆變器優(yōu)化控制策略研究.pdf

1、微電網(wǎng)是一種由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置、負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，且是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)。微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行依賴于各可控微源的有效控制。三相逆變器作為大多數(shù)可控微源，特別是儲(chǔ)能裝置、不間斷電源(UPS)等接入微電網(wǎng)的常用電力電子變換器，其在微電網(wǎng)不同運(yùn)行模式下的控制策略的研究顯得尤為重要。本文以此類三相逆變器為主要研究對(duì)象，在研究其運(yùn)行特點(diǎn)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及控制目標(biāo)的基礎(chǔ)上，針對(duì)微電網(wǎng)不同的

2、運(yùn)行方式下的控制要求，分別提出了相應(yīng)的微電網(wǎng)三相逆變器優(yōu)化控制策略，并深入分析了其合理性及有效性。全文的主要內(nèi)容如下：
　　1、介紹了本課題的研究背景以及微電網(wǎng)的前景，從微電網(wǎng)系統(tǒng)控制、微電網(wǎng)運(yùn)行方式以及三相逆變器控制三個(gè)層面介紹了微電網(wǎng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡明了微電網(wǎng)三相逆變器需要可靠、有效及靈活的控制策略來(lái)實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，還介紹了本文的工程應(yīng)用背景。
　　2、在分析交流微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地介紹了微電

3、網(wǎng)中三相逆變器的分類及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和控制目標(biāo)，然后從三相逆變器外環(huán)控制和內(nèi)環(huán)控制兩個(gè)方面介紹了已有的基本控制策略，并給出相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論依據(jù)以及控制框圖。
　　3、針對(duì)微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤島兩種運(yùn)行模式，分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的三相逆變器優(yōu)化控制策略。主要包括:(1)分析微電網(wǎng)兩種運(yùn)行模式下逆變器的控制特點(diǎn)，并建立相應(yīng)的逆變系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。在參考濾波器元件取值約束的條件下，如諧振頻率、總電感量及諧波抑制能力等，選取合適的濾波器參數(shù)，并分析驗(yàn)證其合理

4、性;(2)在分析傳統(tǒng)的基于dqO旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的三相逆變器控制策略局限性基礎(chǔ)上，提出了基于αβ靜止坐標(biāo)系的雙閉環(huán)控制策略，引入比例諧振(PR)及準(zhǔn)比例諧振(QPR)控制器，消除穩(wěn)態(tài)誤差。同時(shí)分析微電網(wǎng)并網(wǎng)、孤島兩種運(yùn)行模式下影響微電網(wǎng)穩(wěn)定性的因素，引入基于Luenberger狀態(tài)觀測(cè)器理論的負(fù)載電流觀測(cè)器及并網(wǎng)電壓觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)孤島模式下負(fù)載電流及并網(wǎng)狀態(tài)下并網(wǎng)電壓的實(shí)時(shí)觀測(cè)，并作為控制策略的前饋，融入進(jìn)控制結(jié)構(gòu)中，優(yōu)化控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能