【摘要】：能源一直以來是人類社會發(fā)展的助力器,面對化石能源枯竭與環(huán)境污染等問題的日益嚴峻,可再生清潔能源引起了越來越多的重視。為了更好地解決可再生能源就地消納及并網(wǎng)問題,微電網(wǎng)應運而生。而隨著電動汽車等直流特性負荷數(shù)量的增加,交直流混合微電網(wǎng)作為微電網(wǎng)的一種典型形式,可以更好地接納不同交、直流屬性的分布式電源與負荷,減少了變換環(huán)節(jié),且交直流子網(wǎng)可以聯(lián)合孤并網(wǎng),運行模式靈活。互聯(lián)變換器作為連接交直流子網(wǎng)間的重要紐帶,起著維持微網(wǎng)功率平衡和支撐系統(tǒng)穩(wěn)定運行的作用,因此對互聯(lián)變流器的研究具有著極大的現(xiàn)實意義和應用價值。本文以三相兩電平互聯(lián)變換器為例,分析研究了互聯(lián)變換器的運行特性與控制策略。本文首先分別從可變網(wǎng)架、固定網(wǎng)架兩方面介紹了交直流混合微網(wǎng)的整體結構,分析了可變網(wǎng)架結構對子網(wǎng)間功率平衡的作用,并針對固定的網(wǎng)架結構,詳細說明了本文所采用的網(wǎng)架結構及內部所含微源的數(shù)目、種類及相對應的控制策略,具體研究了光伏、蓄電池及互聯(lián)變換器的控制及建模,并搭建Simulink仿真。其次,研究分析了交、直流子網(wǎng)的綜合下垂特性�；诰C合下垂特性,研究分析了典型的三種互聯(lián)變換器控制策略,即雙下垂控制、下垂特性單位化控制、基于單位化混合下垂特性。通過數(shù)學理論,對控制策略的運行特性及有功參考值的選取進行分析,得出了傳統(tǒng)變換器控制策略會產生不必要的功率流動,可能使互聯(lián)中的運行子網(wǎng)較大程度地偏離額定狀態(tài)。最后,針對典型互聯(lián)變換器控制的研究,提出了一種基于模式切換和綜合下垂控制的互聯(lián)變換器控制策略。說明分析了其控制策略的運行規(guī)則、模式選擇情況及適用范圍,推導了綜合下垂系數(shù)的求取,設計了模式平滑切換中的電流補償環(huán)節(jié)。利用Simulink仿真驗證了控制策略的適用范圍及可行性。
【圖文】：

圖 2.5 光伏電池模型圖Fig. 2.5 Photovoltaic battery model diagram由上文分析可知，光伏的輸出具有很強的非線性、并主要受溫度與光照強度，，其輸出特性曲線如圖 2.6。左圖 I U曲線，為輸出電流與輸出電壓的關系；右 U曲線，為光伏電池輸出功率與輸出電壓的關系。在光照和溫度恒定時，存在最大的功率輸出點。從曲線中可得開路電壓、短路電流和最大功率點的電壓、。I0UmUIm0PUmUPm圖 2.6 光伏電池的輸出特性Fig. 2.6 Photovoltaic cell output characteristics在溫度 25℃、光照按照 1.2W/m2、1.0W/m2、0.8W/m2時進行仿真，得到的 I U特性曲線圖 2.7。

交直流混合微電網(wǎng)中互聯(lián)變換器的控制策略直流母線dcUdcIpvIpvULIdcLdcCMPPTPVUpvIPIPILI--+MPPTPVUPVUk1Ndc,1P+-dc,1P功率計算dc,1Udc,1IPI-N+dcUdc,1U+PWMPVBoostPVC直流下垂控制MPPT控制圖 2.12 光伏發(fā)電系統(tǒng)#2 的控制策略及變換器結構Fig. 2.12 Control strategy and converter structure of photovoltaic power generation system #2
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

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