微電網(wǎng)中基于LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器控制策略研究.pdf

1、近年來，由于能源危機和環(huán)境污染日益嚴重，分布式可再生能源發(fā)電及其并網(wǎng)技術的相關研究受到了廣泛關注。然而分布式電源受自然條件約束較大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定和最優(yōu)運行，并且存在單機接入成本高、控制困難等難以解決的問題。微電網(wǎng)是將分布式電源和負荷組合成一個整體，并加以統(tǒng)一的能量控制形成一個可控的小型系統(tǒng)，因此，它可以有效地解決上述問題，實現(xiàn)分布式電源的友好接入。微電源大多都是可再生能源形式，其特點決定了微電源需要通過電力電子變換器接入微電網(wǎng)，而其中

2、最常用的裝置是并網(wǎng)逆變器。所以，在微電網(wǎng)不同運行狀態(tài)下并網(wǎng)逆變器控制策略的研究顯得尤為重要。本文在微電網(wǎng)的背景下，深入分析了微電源并網(wǎng)逆變器的多種控制策略，并對其進行了軟件仿真分析和實驗驗證。
　　 本文首先介紹了微電網(wǎng)的結(jié)構以及基本組成部分，討論了微電網(wǎng)處于并網(wǎng)運行、獨立運行狀態(tài)時不同微電源的控制策略。微電網(wǎng)并網(wǎng)運行時微電源的控制策略以功率輸出為核心，即對于可調(diào)度單元采用PQ控制，不可調(diào)度單元采用最大功率跟蹤(MPPT)控制;

3、當微電網(wǎng)獨立運行時，本文使用低壓線路下垂特性控制可調(diào)度單元，從而確定公共連接點(PCC)的電壓和頻率。最后，本文對上述控制策略進行仿真，驗證。
　　 LCL濾波器因其自身獨特的優(yōu)點，在大功率場合得到越來越多的應用。本文分析了LCL的運行特性，并針對LCL濾波器的諧振問題，分析了無源阻尼控制策略和有源阻尼控制策略。通過在PSIM軟件中的仿真分析，本文指出并網(wǎng)電流外環(huán)濾波電容電流內(nèi)環(huán)的雙電流閉環(huán)控制可以有效地抑制諧振尖峰。當電網(wǎng)電壓

4、存在諧波時，并網(wǎng)電流的波形將出現(xiàn)明顯的畸變。本文引入了改進的電網(wǎng)電壓前饋控制策略，并在PSIM軟件中對其進行了仿真，驗證了該控制策略的有效性。
　　 基于仿真研究結(jié)果，本文設計實現(xiàn)了基于LCL濾波器的三相并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)，搭建了3kW的實驗平臺并完成嵌入式系統(tǒng)編程。通過對三相并網(wǎng)逆變器進行開環(huán)實驗、獨立運行實驗以及并網(wǎng)運行實驗，驗證相應控制策略有效性。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)獨立運行以及110V2kW并網(wǎng)運行，并且具有良好的穩(wěn)