微電網中的分布式電源大都通過逆變器轉換后并聯(lián)接入微電網交流母線,微電網主要有并網和孤島兩種運行模式,當微電網孤島運行時,并聯(lián)逆變器通常采用下垂控制,基于下垂控制的微電網并聯(lián)逆變器之間將產生較大的環(huán)流,嚴重影響微電網的安全穩(wěn)定運行。針對基于下垂控制的微電網并聯(lián)逆變器產生環(huán)流的問題,分別就下垂控制中相同容量逆變器并聯(lián)系統(tǒng)和不同容量逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流抑制方法提出了對應的逆變器控制方法,主要研究內容如下:1、建立微電網并聯(lián)逆變器的數(shù)學模型。根據(jù)逆變器的拓撲結構,建立了三相橋式電壓型逆變器在abc靜止坐標系下的數(shù)學模型,通過坐標變換,得到了其在dq同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型,為后續(xù)的研究和分析奠定理論基礎。2、研究基于下垂控制微電網并聯(lián)逆變器環(huán)流產生機理。推導出基于下垂控制孤島微電網等效電路,分析得到線路連接阻抗不相等導致相同容量并聯(lián)逆變器產生環(huán)流,線路等效阻抗與容量比不匹配導致不同容量并聯(lián)逆變器產生環(huán)流;在MATLAB/simulink平臺進行了基于下垂控制微電網并聯(lián)逆變器系統(tǒng)建模仿真,研究了孤島微電網并聯(lián)逆變器產生環(huán)流的影響因素及變化規(guī)律。3、提出基于無功相對誤差控制虛擬阻抗的環(huán)流抑制方法... 

【文章來源】：南華大學湖南省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

典型微電網結構示意圖

6住宅或商業(yè)照明系統(tǒng)等）都可以直接連接至直流母線上或通過DC-DC轉換器連接。若采用直接相連，會造成直流母線電壓波動，影響微電網系統(tǒng)穩(wěn)定性。另外，蓄電池與直流母線的直接連接還會導致浪涌電流的出現(xiàn)，從而縮短蓄電池使用壽命[34]。因此，通常推薦使用DC-DC轉換器接口與直流母線相連，DC-DC轉換器可以保證輸出電流和電壓可控。若要使直流微電網與大電網相連，需將直流母線電壓經電力電子逆變器轉換再經配電變壓器升壓。直流微電網的優(yōu)點是微電源之間不存在保持并列運行的控制問題，微電網環(huán)流的抑制也會比其他結構更簡單。但是直流微電網結構只適用于小容量微電網系統(tǒng)給農村等偏遠地區(qū)單獨供電。圖1-2直流微電網結構交流微電網結構如圖1-3所示，其中DG輸出電能，儲能系統(tǒng)儲存多余電能，可作為微電網系統(tǒng)的備用電源。在交流微電網中各個DG的輸出都需經2個轉換級轉換電壓，其中第二級都是通過DC-AC逆變器連接到交流母線上。DG通過電力電子逆變器并聯(lián)運行，不僅要保證各個DG并列運行，而且還要考慮并聯(lián)逆變器間的環(huán)流抑制問題。交流母線可直接供電給本地交流負載，而供電給直流負載則需要通過AC-DC整流器轉換[35]。交流微電網母線與大電網需經公共耦合點（PointofCommonCoupling，PCC）連接，此時微電網并網運行，交流母線的電壓、頻率、相位與大電網保持一致，微電網系統(tǒng)可以自發(fā)自用，余電上網，也可以由大電網供電。當PCC點斷開時，微電網切換到孤島運行，交流母線的電壓、頻率、相位由DG保證，獨立于大電網，單獨供電給微電網系統(tǒng)中的本地負載。交流微電網結構適用范圍比直流微電網更廣，廣泛應用于城市工業(yè)園區(qū)、公園等

7區(qū)域。而且交流微電網更容易實現(xiàn)并網運行，結構簡單經濟，是目前最廣泛運用的微電網結構。圖1-3交流微電網結構交直流混合微電網結構如圖1-4所示[36]，這種結構即有直流母線也有交流母線，其中直流母線上主要連接直流DG、直流儲能和直流負載，交流母線上連接交流DG和交流負載，這樣可以減少微電網供電給本地負載的轉換級，即可以減少系統(tǒng)中電力電子轉換器件數(shù)量。直流母線通過電力電子逆變器開關連接到交流母線，這樣可以實現(xiàn)兩個子網之間的相互支撐。交流母線通過PCC點與大電網連接，從而實現(xiàn)交直流混合微電網并網運行。從整體上看，若把直流微電網看作是經逆變器連接到交流母線上的一個直流DG，交直流混合微電網就是一個特殊的交流微電網。圖1-4交直流混合微電網結構

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