交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定運行控制.pdf

1、交直流混合微電網(wǎng)中同時含有交流和直流母線，可充分接納不同類型分布式電源及儲能系統(tǒng)，利用較少的能量變換裝置分別滿足直流和交流負荷需求，整個系統(tǒng)具備較高的能量轉(zhuǎn)換效率、經(jīng)濟性和可靠性。穩(wěn)定運行控制一直是微電網(wǎng)領域內(nèi)的研究熱點，本文圍繞交直流混合微電網(wǎng)穩(wěn)定控制的相關技術進行深入細致的研究，主要工作如下：
　　（1）針對基于公共直流母線的分布式電源供電系統(tǒng)，研究了基于雙向 DC- AC變流器和基于雙向DC-DC變流器的兩種直流母線電壓控制

2、方式，提出諸如基于功率平衡及一階微分環(huán)節(jié)相結(jié)合的改進電壓環(huán)前饋補償方法，DC-AC電流環(huán)死區(qū)補償及DC-DC電流環(huán)穩(wěn)態(tài)占空比補償?shù)冉鉀Q措施。理論分析和實驗結(jié)果均表明所提方法能有效抑制大擾動下直流母線電壓沖擊和波動，保證暫態(tài)時分布式電源供電系統(tǒng)功率動態(tài)平衡。
　　（2）探討了交直流混合微電網(wǎng)中直流母線電壓控制問題，提出了基于非線性干擾觀測器的直流母線電壓控制方法。此外本文還詳細分析了直流線路阻抗、直流母線電容量變化及直流側(cè)DC-DC

3、控制系統(tǒng)對所提出的直流母線控制方法的影響。理論分析和實驗結(jié)果表明非線性干擾觀測器的應用不僅能有效抑制暫態(tài)直流母線電壓沖擊，還可避免直流微電網(wǎng)中分布式電源的DC-DC控制系統(tǒng)和交直流微電網(wǎng)接口DC-AC控制系統(tǒng)間的高速通信，有利于直流微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源的擴展和即插即用。
　　（3）為減小微電網(wǎng)并網(wǎng)與獨立運行模式快速切換過程對微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源及重要負荷的暫態(tài)沖擊，本文提出一種實現(xiàn)微電網(wǎng)兩種運行模式平滑切換的主逆變電源控制策略。該策略

4、包含主電源變流器控制狀態(tài)平滑切換補償算法和切換控制邏輯。理論分析和實驗結(jié)果表明，該方法可以有效抑制切換過程中出現(xiàn)過壓或過流現(xiàn)象，實現(xiàn)微電網(wǎng)運行狀態(tài)的平滑過渡。
　?。?）利用特征值理論深入分析和研究了主從控制模式下微電網(wǎng)獨立運行時的穩(wěn)定性問題。比較基于連續(xù)時間狀態(tài)方程和離散時間狀態(tài)方程兩種建模方法對微電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的影響；分析了導致系統(tǒng)出現(xiàn)高頻振蕩失穩(wěn)的主要影響因素；提出在主電源電壓環(huán)電壓反饋通道中加入基于二階通用積分器的帶通濾波