基于單周期控制的分布式能源并網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)/光、燃料電池等可再生能源發(fā)電是改善能源結(jié)構(gòu)和應(yīng)對(duì)氣候變化的重大舉措。但隨著新能源在分布式發(fā)電（Distributed power generation，DG）系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用，其波動(dòng)性和間歇性對(duì)電網(wǎng)的負(fù)面影響愈來(lái)愈顯著，主要表現(xiàn)為諧波污染、功率因數(shù)不合格、并網(wǎng)逆變器控制及無(wú)功不平衡等。本文對(duì)并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，意在將新能源不同水平的交直流電轉(zhuǎn)換成高性能、低諧波的正弦交流電，實(shí)現(xiàn)分布式能源的安全高效并網(wǎng)。文章主要從下面幾個(gè)方面開展

2、工作:
　　首先，分析了分布式發(fā)電的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、分布式能源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及相關(guān)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn);通過(guò)研究比較常見并網(wǎng)逆變技術(shù)，提出將單周期控制(One-Cycle Control，OCC)技術(shù)引入到我國(guó)分布式發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)中。
　　針對(duì)DG并網(wǎng)系統(tǒng)中的諧波污染、功率因數(shù)不合格問題，采用了基于單周控制的有源功率濾波技術(shù)OCC-APF及功率因數(shù)校正技術(shù)OCC-PFC。文章建立了三相整流器的數(shù)學(xué)開關(guān)模型及雙并聯(lián)Boost等效拓?fù)洌茖?dǎo)

3、出核心控制方程，搭建了OCC-APF控制模塊（OCC-PFC模塊的搭建同APF）。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明，此方案有效實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)校正和低電流畸變率，優(yōu)于雙閉環(huán)等傳統(tǒng)控制策略。
　　針對(duì)DG并網(wǎng)系統(tǒng)中的并網(wǎng)逆變器控制，采用了基于單周期控制的并網(wǎng)逆變器控制策略O(shè)CC-GTI。文章建立了三相GTI的數(shù)學(xué)開關(guān)模型及雙并聯(lián)Buck等效拓?fù)?，推?dǎo)出核心控制方程，搭建了OCC-GTI控制模塊。仿真及試驗(yàn)結(jié)果表明，此方案可實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)并網(wǎng)，

4、低諧波含量，且具有良好無(wú)功補(bǔ)償性能。
　　針對(duì)DG并網(wǎng)系統(tǒng)中的無(wú)功不平衡問題，現(xiàn)有SVC、STATCOM策略的控制復(fù)雜、實(shí)時(shí)性差，提出一種基于單周期控制的實(shí)時(shí)無(wú)功補(bǔ)償控制策略O(shè)CC-STATCOM?；诮?jīng)典單周期控制，采用直流電壓外環(huán)控制和電感電流斜坡調(diào)制，實(shí)時(shí)跟蹤負(fù)載和電壓變化，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，并通過(guò)仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證該方法的可行性和精確性。
　　最后，總結(jié)得出了單周期控制的統(tǒng)一核心控制方程和統(tǒng)一矢量控制器;并在背靠背式風(fēng)力