逆變型微電網(wǎng)電能質(zhì)量控制研究.pdf

1、大電網(wǎng)與微電網(wǎng)相結(jié)合的模式被認(rèn)為是節(jié)省投資，降低能耗，提高供電可靠性和靈活性的重要形式。微電網(wǎng)中的分布式電源(Distributed Generation)可以分為同步型DG和逆變型DG，與同步型DG相比，逆變型DG采用全控的電力電子接口，控制更加靈活，具有巨大的性能優(yōu)勢(shì)。逆變型微電網(wǎng)可以綜合利用本地優(yōu)勢(shì)資源，向用戶提供清潔的能源，但傳統(tǒng)大電網(wǎng)中的許多電能質(zhì)量問(wèn)題如諧波和電壓暫降等仍然存在，傳統(tǒng)的治理方法是加裝APF、DVR等電能質(zhì)量控

2、制裝置進(jìn)行被動(dòng)控制。考慮到逆變型DG并網(wǎng)逆變器與傳統(tǒng)的電能質(zhì)量控制裝置具有相同的主電路結(jié)構(gòu)，因此，可以利用逆變型DG在并網(wǎng)發(fā)電的同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行主動(dòng)控制，這樣充分發(fā)揮了逆變型DG控制靈活的特點(diǎn)。
　　首先，針對(duì)逆變型微電源的基本控制方法進(jìn)行了研究。在逆變型微電網(wǎng)中，對(duì)微電源的控制即為對(duì)其逆變器的控制。本文以三相電壓型逆變器在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了逆變型微電源的PQ控制和下垂控制方法的原理，并對(duì)相應(yīng)的控制器參

3、數(shù)進(jìn)行了選擇;此外，還針對(duì)下垂控制的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)推導(dǎo)了其逆變器等效輸出阻抗的表達(dá)式，并繪制逆變器等效輸出阻抗伯德圖。當(dāng)微電網(wǎng)與低壓配電網(wǎng)相連時(shí)，傳統(tǒng)的下垂控制由于等效輸出阻抗過(guò)小不能滿足X(＞＞)R而不在適用，通過(guò)引入虛擬阻抗，使逆變器等效輸出阻抗足夠大且呈感性。建立逆變型微電網(wǎng)仿真模型，針對(duì)單個(gè)逆變型微電源和微電源組網(wǎng)狀態(tài)下的運(yùn)行情況進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了PQ控制模型和基于虛擬阻抗的下垂控制模型的有效性。
　　其次，針對(duì)微

4、電網(wǎng)中的諧波治理問(wèn)題進(jìn)行了研究。分析了傳統(tǒng)的諧波治理裝置APF的結(jié)構(gòu)、原理和電流跟蹤控制方法;分析了二階廣義積分器的基本原理，并將基于二階廣義積分器的諧波電流檢測(cè)方法應(yīng)用于并網(wǎng)逆變器控制之中，搭建了逆變型微電網(wǎng)諧波治理的主動(dòng)控制模型，通過(guò)仿真驗(yàn)證了主動(dòng)控制在微電網(wǎng)諧波治理方面能夠起到一定的作用，并且主動(dòng)控制的并網(wǎng)逆變器能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功功率的就地平衡以及改善微網(wǎng)電流不平衡的功能。當(dāng)微電網(wǎng)輸出電流在主動(dòng)控制下仍不能滿足諧波標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，加裝APF對(duì)微

5、電網(wǎng)諧波進(jìn)行被動(dòng)控制。
　　最后，針對(duì)逆變型微電網(wǎng)中的電壓暫降補(bǔ)償問(wèn)題進(jìn)行了研究。分析了傳統(tǒng)的電壓暫降補(bǔ)償裝置DVR的結(jié)構(gòu)原理及控制方式;分析了含多臺(tái)逆變型DG的微電網(wǎng)PCC電壓暫降補(bǔ)償?shù)幕驹砑霸跓o(wú)功功率分配方面的限制。通過(guò)對(duì)下垂控制中Q/V控制進(jìn)行改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了電壓暫降補(bǔ)償?shù)闹鲃?dòng)控制，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了輸出無(wú)功功率按容量比例進(jìn)行分配而不受線路阻抗的影響。搭建了逆變型微電網(wǎng)電壓暫降補(bǔ)償主動(dòng)控制的仿真模型，仿真結(jié)果表明在主動(dòng)控制方式下，微電