基于改進下垂控制的微網并離網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，隨著智能電網的不斷發(fā)展，由分布式電源組成的微網越來越受到國內外學者們的關注，成為未來智能電網的關鍵技術之一。微網的運行模式主要分為并網和孤島兩種，若能實現在這兩個模式運行和平滑切換，并且逆變器無需停機，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運行的關鍵裝備，其控制策略決定其在孤島和并網模式下的運行情況，并影響運行模式切換的平滑性。因此，實現微網并離網雙模式逆

2、變控制器是實現微網穩(wěn)定運行的重要課題。而下垂方法是實現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、風力發(fā)電機以及柴油發(fā)電機，然后簡單介紹了微電網的概念與控制技術，分析了微網運行模式切換的研究現狀。
　　然后通過對微網逆變器模型的基本原理進行分析，和相應的各種微網控制策略特點，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，結合微網并

3、網、孤島以及運行模式切換狀態(tài)下的運行特點，發(fā)現下垂控策略應用于微網并離網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。根據二階廣義積分器SOGI模型在50Hz頻率下具有呈現感性的特性，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)電機的優(yōu)點，將下垂控制再加入虛擬慣性，以抑制微網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，可以實現微網并離網雙模式運行和平滑切換的控制器的設計目標。
　　最后，在MATLAB環(huán)境下使用Simulink構建了由幾臺并聯分布式電源和負載組成的的典型的微網的仿真平臺，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