基于下垂控制的微網(wǎng)逆變器雙模式統(tǒng)一控制器研究.pdf

1、微網(wǎng)是未來(lái)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,已成為國(guó)內(nèi)外電力工業(yè)界的共識(shí)。微網(wǎng)可以并網(wǎng)運(yùn)行,也可以在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)脫離大電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。電壓型微網(wǎng)逆變器是微電網(wǎng)在并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種運(yùn)行模式無(wú)縫切換的關(guān)鍵裝備。無(wú)互聯(lián)線的下垂控制方法(WDCM)是微網(wǎng)逆變器實(shí)現(xiàn)雙模式控制及無(wú)縫切換的有效方法。但是采用無(wú)互聯(lián)線下垂控制的并聯(lián)逆變器輸出功率的精確性受到線路阻抗的很大影響,難以實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)時(shí)并聯(lián)逆變器精確比例分擔(dān)負(fù)載功率以及并網(wǎng)時(shí)精確跟蹤功率指令的控制目標(biāo),使基于下

2、垂控制的雙模式逆變器的研究成為一個(gè)難點(diǎn)。
　　本文針對(duì)支持微網(wǎng)雙模式運(yùn)行的微網(wǎng)逆變器統(tǒng)一控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題,對(duì)下垂控制的原理進(jìn)行了深入的研究,分析了微網(wǎng)系統(tǒng)多逆變器運(yùn)行條件下,影響基于下垂控制方法微網(wǎng)逆變器的輸出功率精確控制的主要因素,提出了基于本地采樣的雙模式統(tǒng)一下垂控制器設(shè)計(jì)方法。具體研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新性工作如下:
　　(1)通過(guò)充分分析和比較現(xiàn)有的WDCM方法,發(fā)現(xiàn)基于電壓幅值反饋的下垂控制器相對(duì)于其它控制具有明顯的優(yōu)勢(shì),對(duì)系

3、統(tǒng)參數(shù)具有較好的抗擾動(dòng)性,而且可以精確地實(shí)現(xiàn)有功和無(wú)功功率的控制。但是,其前提是控制器所需要電壓的采樣點(diǎn)必須位于PCC處。當(dāng)逆變器距離公共母線較遠(yuǎn)時(shí),長(zhǎng)距離的采樣信號(hào)線不僅會(huì)引入干擾,造成信號(hào)延遲,而且不利于微網(wǎng)逆變器的模塊化設(shè)計(jì)。
　　(2)針對(duì)上述方法存在的問(wèn)題,本文提出了基于本地采樣的改進(jìn)的WDCM控制方法,該方法通過(guò)將虛擬阻抗分成兩段的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)將控制器所需電壓信號(hào)采樣點(diǎn)的本地化,并且通過(guò)設(shè)置功率補(bǔ)償電導(dǎo)和有功功率校正

4、比例實(shí)現(xiàn)輸出功率的精確控制以及電壓幅值的調(diào)節(jié)控制?；谠摲椒▽?shí)現(xiàn)的控制器在并網(wǎng)和離網(wǎng)模式下都可以較好地實(shí)現(xiàn)其控制目標(biāo),從而不需要改變控制器的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)雙模式控制器的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　(3)微網(wǎng)逆變器電壓環(huán)控制是逆變器下垂控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文對(duì)幾種常用的逆變器電壓環(huán)控制方法和性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較。結(jié)果表明比例諧振控制器在基頻附近的具有良好靜特性,易于實(shí)現(xiàn)虛擬阻抗設(shè)計(jì),更適合于逆變器下垂控制系統(tǒng)的電壓環(huán)控制。
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