基于改進(jìn)下垂控制的微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式逆變控制器研究.pdf

1、分布式電源具有明顯的環(huán)境效益和社會效益，隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，由分布式電源組成的微網(wǎng)越來越受到國內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注，成為未來智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。微網(wǎng)的運行模式主要分為并網(wǎng)和孤島兩種，若能實現(xiàn)在這兩個模式運行和平滑切換，并且逆變器無需停機(jī)，即類似“熱插拔”，則能更好發(fā)揮分布式電源的靈活的運行模式。微電源逆變器作為微電網(wǎng)運行的關(guān)鍵裝備，其控制策略決定其在孤島和并網(wǎng)模式下的運行情況，并影響運行模式切換的平滑性。因此，實現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式逆

2、變控制器是實現(xiàn)微網(wǎng)穩(wěn)定運行的重要課題。而下垂方法是實現(xiàn)逆變控制器雙模式運行和雙模式的平滑切換的較好方法。
　　本文首先介紹常見分布式電源，包括燃料電池、光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及柴油發(fā)電機(jī)，然后簡單介紹了微電網(wǎng)的概念與控制技術(shù)，分析了微網(wǎng)運行模式切換的研究現(xiàn)狀。
　　然后通過對微網(wǎng)逆變器模型的基本原理進(jìn)行分析，和相應(yīng)的各種微網(wǎng)控制策略特點，然后從傳統(tǒng)的下垂控制的原理和控制方法入手，分塊建立了下垂控制器各個模塊的模型，結(jié)合微網(wǎng)并

3、網(wǎng)、孤島以及運行模式切換狀態(tài)下的運行特點，發(fā)現(xiàn)下垂控策略應(yīng)用于微網(wǎng)并離網(wǎng)及模式平滑切換相對于其它控制具有明顯的優(yōu)勢。并從并離網(wǎng)雙模式運行的角度分析了目前下垂控制器存在的問題。根據(jù)二階廣義積分器SOGI模型在50Hz頻率下具有呈現(xiàn)感性的特性，并且能較好地抑制輸入信號噪聲等優(yōu)點，引進(jìn)了基于SOGI的虛擬阻抗，改善了下垂控制器的輸出阻抗和抑制諧波特性。并借鑒傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點，將下垂控制再加入虛擬慣性，以抑制微網(wǎng)運行模式切換過程中的突變與諧波，

4、并搭建系統(tǒng)通過仿真對比，發(fā)現(xiàn)基于SOGI的虛擬阻抗、虛擬慣性的引入，改善了微電源外特性，提高了控制器的慣性與跟蹤控制能力，可以實現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式運行和平滑切換的控制器的設(shè)計目標(biāo)。
　　最后，在MATLAB環(huán)境下使用Simulink構(gòu)建了由幾臺并聯(lián)分布式電源和負(fù)載組成的的典型的微網(wǎng)的仿真平臺，在不同樣式的微電源下混合仿真，突破傳統(tǒng)的兩臺的理想直流電壓源的仿真，以取得更接近實際的結(jié)果，其中的直流分布式電源的逆變控制器采用本文提出的引