本文選題：微電網(wǎng)無(wú)線并聯(lián)　切入點(diǎn)：下垂控制　出處：《南昌航空大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：伴隨著人類對(duì)能源需求量的不斷增加以及傳統(tǒng)化石能源的枯竭,新能源的開發(fā)和利用越來越受到人們的青睞。太陽(yáng)能分布式發(fā)電以擁有巨大資源、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)在世界各地得到廣泛應(yīng)用。作為分布式發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)—逆變器并聯(lián)技術(shù)越來越受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注,使用下垂控制的無(wú)線并聯(lián)技術(shù)以冗余度高、接線較少等優(yōu)點(diǎn)而優(yōu)于其他并聯(lián)控制方式。但在分布式發(fā)電系統(tǒng)中具有容量大小不等逆變器并聯(lián)。為了使各個(gè)逆變器得到合理的利用,就需要對(duì)不同容量的逆變器進(jìn)行合理負(fù)荷分配。針對(duì)這一點(diǎn)本文展開了重點(diǎn)討論與分析,基于下垂控制原理,對(duì)逆變電源輸出電壓的幅值和頻率進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析,得到了系統(tǒng)收斂的臨界下垂系數(shù)以及不同容量逆變器并聯(lián)時(shí)按容分配負(fù)荷的充分條件。本文首先介紹了單相全橋逆變器的工作原理,并對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模以及控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)。包括電壓環(huán)和電流環(huán)參數(shù)的選取和帶非線性負(fù)載時(shí)算法的改進(jìn)。同時(shí)搭建仿真平臺(tái)對(duì)控制策略的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。其次在不同容量逆變器無(wú)線并聯(lián)時(shí)按容分配負(fù)荷上進(jìn)行了重點(diǎn)研究。首先建立并聯(lián)電路系統(tǒng)模型,對(duì)引入的下垂控制原理進(jìn)行介紹;然后基于下垂控制方程,聯(lián)立經(jīng)過濾波后的逆變器輸出功率方程,組成逆變器輸出電壓幅值和頻率的動(dòng)態(tài)方程組,對(duì)逆變電源的輸出電壓的幅值和頻率收斂性進(jìn)行分析,同時(shí)得到逆變電源按其自身容量分配負(fù)荷的一個(gè)充分條件,最后搭建仿真和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)不同容量逆變器并聯(lián)按容分配負(fù)荷的充分條件進(jìn)行驗(yàn)證。最后對(duì)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。在硬件上,主要涉及直流母線電容和開關(guān)管型號(hào)的選取、驅(qū)動(dòng)電路和緩沖吸收電路的設(shè)計(jì)以及LC濾波電路的參數(shù)的選取;在軟件上,主要涉及系統(tǒng)的主程序和中斷程序流程圖介紹、低通濾波器和重復(fù)控制的離散化、PI算法的數(shù)字化及輸出阻抗的設(shè)計(jì)。對(duì)其中的輸出阻抗設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證引入具有帶通濾波器的虛擬阻抗可以減小系統(tǒng)的奇次諧波阻抗,使系統(tǒng)帶非線性負(fù)載時(shí)電壓畸變率大大減小。
[Abstract]:With the increasing demand for energy and the depletion of traditional fossil energy, the development and utilization of new energy is becoming more and more popular. The advantages of pollution-free are widely used in the world. As the key technology of distributed generation system, inverter parallel technology has been paid more and more attention by academic circles, and the use of droop control wireless parallel technology has high redundancy. It is better than other parallel control methods because of less connection, but in distributed generation system, there are parallel inverters with different capacity. In order to make each inverter get reasonable utilization, This paper focuses on the discussion and analysis of the load distribution of inverter with different capacity. Based on the droop control principle, the amplitude and frequency of the output voltage of the inverter power supply are dynamically analyzed. The critical sag coefficient of convergence of the system and the sufficient condition of load distribution according to capacity when inverters of different capacities are connected in parallel are obtained. Firstly, the working principle of single-phase full-bridge inverter is introduced. The mathematical modeling and control strategy are designed, including the selection of voltage loop and current loop parameters and the improvement of algorithm with nonlinear load. At the same time, a simulation platform is built to verify the effectiveness of the control strategy. Secondly, the paper studies the load distribution according to the capacity of different capacity inverters in wireless parallel connection. Firstly, the parallel circuit system model is established. Based on the droop control equation, the output power equation of the inverter after filtering is established to form the dynamic equations of the output voltage amplitude and frequency of the inverter. The amplitude and frequency convergence of the output voltage of the inverter power supply are analyzed. At the same time, a sufficient condition for the inverter power supply to distribute the load according to its own capacity is obtained. Finally, a simulation and experimental platform is built to verify the sufficient conditions for parallel load distribution of inverters with different capacities. Finally, the hardware and software of the system are designed. It mainly involves the selection of DC busbar capacitance and switch type, the design of drive circuit and buffer absorption circuit, and the selection of parameters of LC filter circuit. In software, the main program and interrupt program flow chart of the system are introduced. The digitization of low pass filter and discrete Pi algorithm of repetitive control and the design of output impedance. The design of output impedance is simulated and tested. It is verified that the introduction of virtual impedance with bandpass filter can reduce the odd harmonic impedance of the system and reduce the voltage distortion rate of the system with nonlinear load.
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1670372