多變流器微網(wǎng)在非線(xiàn)性負(fù)載及復(fù)雜電網(wǎng)工況下的控制策略研究.pdf

1、隨著諸如光伏、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的日益擴(kuò)大，新能源分布式發(fā)電（distributedgeneration，DG）技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。微電網(wǎng)是未來(lái)DG主要發(fā)展方向之一，電壓源型變流器作為微電網(wǎng)中銜接DG單元與電網(wǎng)或負(fù)載的核心部件，通過(guò)控制變流器能夠保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。本文針對(duì)以可再生能源發(fā)電裝置變流器型電源為主體的交流微電網(wǎng)系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)逆變器并網(wǎng)/孤島系統(tǒng)以及微電網(wǎng)系統(tǒng)在孤島/并網(wǎng)模式下的控制策略展開(kāi)研究，主要工作如下：

2、
　?。?）圍繞三相LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略及參數(shù)設(shè)計(jì)展開(kāi)研究。針對(duì)并網(wǎng)DG系統(tǒng)中LCL型濾波器諧振尖峰對(duì)逆變器并網(wǎng)控制穩(wěn)定性的影響，提出一種基于靜止αβ坐標(biāo)系SRF-EPI控制器的并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼控制策略，利用Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)分析了控制延時(shí)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。在非理想電網(wǎng)條件下，系統(tǒng)采用電網(wǎng)電壓前饋與多諧振補(bǔ)償控制策略對(duì)并網(wǎng)電流諧波分量進(jìn)行了抑制。此外，提出一種基于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和幅值/相位裕度的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法

3、，對(duì)系統(tǒng)魯棒性進(jìn)行了分析。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)，對(duì)控制策略的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?。?）圍繞三相LCL型DG系統(tǒng)在孤島狀態(tài)下的控制策略展開(kāi)研究。針對(duì)孤島型DG系統(tǒng)，提出一種基于并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼的電壓電流多閉環(huán)控制策略。考慮實(shí)際情況，對(duì)電壓電流控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并搭建了孤島型DG系統(tǒng)在靜止αβ坐標(biāo)系下的小信號(hào)模型。在非線(xiàn)性不對(duì)稱(chēng)負(fù)載工況下，系統(tǒng)電壓和電流控制器均采用基于增強(qiáng)型延時(shí)補(bǔ)償及多諧振補(bǔ)償PR控制器，保證了系統(tǒng)的精確性和電能

4、質(zhì)量。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。
　　（3）圍繞多變流器微電網(wǎng)在孤島模式下的功率均衡控制策略展開(kāi)研究。針對(duì)孤島型多變流器微電網(wǎng)系統(tǒng)線(xiàn)路阻抗不均及在非線(xiàn)性不對(duì)稱(chēng)負(fù)載條件下，提出一種增強(qiáng)型功率均衡分層控制策略。一次控制中，采用基于相位補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)型下垂控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率均分和過(guò)阻尼特性。為實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流各次序分量的精確提取，提出一種基于MAF電流序分解控制策略，將其與所提出的精確功率計(jì)算方法、基于基波虛擬正負(fù)序阻抗及虛擬可變

5、諧波阻抗的選擇性虛擬阻抗控制和諧波及不平衡電壓均衡補(bǔ)償控制策略相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)無(wú)功、諧波及不平衡功率的精確均分。在系統(tǒng)內(nèi)部電壓電流控制環(huán)路，提出采用有源阻尼控制策略以阻尼諧振尖峰。二次控制中，系統(tǒng)采用集中型二次控制策略，從而實(shí)現(xiàn)電壓幅值和頻率的補(bǔ)償控制。在此基礎(chǔ)上，提出基于改進(jìn)下垂控制與二次控制相結(jié)合的上層控制小信號(hào)模型，驗(yàn)證了系統(tǒng)過(guò)阻尼特性。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。
　?。?）圍繞微電網(wǎng)并網(wǎng)模式運(yùn)行及孤島到并網(wǎng)的