同步逆變器的控制方法及閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì).pdf

1、基于可再生能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)(Renewable Energy based Distributed Power Generation System，RE-DPGS)是開發(fā)和利用可再生能源的重要途徑，對于緩解能源危機(jī)與環(huán)境污染具有重要意義。并網(wǎng)逆變器是RE-DPGS與電網(wǎng)的能量交換接口裝置，同步逆變器(Synchronverter)是使并網(wǎng)逆變器模擬同步發(fā)電機(jī)特性，可以根據(jù)電網(wǎng)電壓頻率和幅值的變化自動調(diào)節(jié)其輸出的有功功率和無功功率，為電

2、網(wǎng)提供支撐。本文研究同步逆變器的控制策略及其閉環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　本文首先詳細(xì)推導(dǎo)了同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，接著從模擬同步發(fā)電機(jī)的角度給出了同步逆變器的控制方法，包括模擬同步發(fā)電機(jī)的慣性、頻率–有功功率下垂特性、電壓幅值–無功功率下垂特性。
　　為了了解同步逆變器中的虛擬慣性作用，本文分析比較了虛擬慣性控制與下垂控制方法，得出虛擬慣性可以很好地提高系統(tǒng)頻率和電壓幅值穩(wěn)定性。接著對同步逆變器功率環(huán)進(jìn)行小信號建模，得出其工頻小信號模

3、型，并證明了其有功功率環(huán)和無功功率環(huán)的耦合很弱，因此其控制參數(shù)可分別獨(dú)立設(shè)計(jì)。介紹了一種根據(jù)系統(tǒng)截止頻率和相角裕度要求設(shè)計(jì)控制參數(shù)的方法，該方法在兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定性、動態(tài)性能和對功率脈動抑制能力要求的前提下，能夠快速準(zhǔn)確地計(jì)算出相應(yīng)的控制參數(shù)。
　　分析了開關(guān)管死區(qū)對同步逆變器輸出電壓和并網(wǎng)電流的影響，指出同一橋臂兩只開關(guān)管的死區(qū)不同會導(dǎo)致并網(wǎng)電流中出現(xiàn)直流分量。為此，提出了一種基于虛擬電容的方法來抑制同步逆變器并網(wǎng)電流中的直流分量。