本文關(guān)鍵詞：基于電流下垂控制的不同容量逆變器并聯(lián)功率控制研究

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【摘要】：在大電網(wǎng)出現(xiàn)故障或者微電網(wǎng)需要獨立運行時,微電網(wǎng)從大電網(wǎng)中斷開進入孤島運行模式,繼續(xù)為負荷供電,從而確保微電網(wǎng)中重要負荷不受影響。在微電網(wǎng)孤島運行時,微電網(wǎng)中各分布式電源根據(jù)其自身的容量合理分擔(dān)負荷的控制以及分布式電源“即插即用”功能的實現(xiàn)是本課題研究的主要內(nèi)容。對于低壓微電網(wǎng)中多機逆變器并聯(lián)運行共同分擔(dān)負荷,本文采用了電流下垂控制,各個逆變器獨立調(diào)節(jié)支撐微電網(wǎng)的電壓幅值和頻率,為了設(shè)計系統(tǒng)阻抗呈阻性,本文設(shè)計了電壓電流雙閉環(huán)控制器并加入了虛擬電阻,分析了不同容量逆變器并聯(lián)不能精確分配負荷的原因,并提出了魯棒控制策略,消除了系統(tǒng)阻抗對有功電流輸出的影響,實現(xiàn)了不同容量逆變器并聯(lián)精確按其容量成比例分擔(dān)負荷的控制目標,為了確保分布式電源逆變器并聯(lián)接入和斷開時,微電網(wǎng)以及負荷電壓的穩(wěn)定,提出了并聯(lián)預(yù)同步控制策略,避免了逆變器并聯(lián)接入時對于系統(tǒng)產(chǎn)生大的電流沖擊,實現(xiàn)了“即插即用”的功能。為了能夠應(yīng)用于高壓大容量的場合,本文主電路采用了二極管箝位型三電平逆變器,分析了其工作原理并對于其存在的中點電位不平衡問題采用了基于空間電壓矢量調(diào)制的軟件算法控制策略。最后對本文提出的控制策略進行了仿真驗證,搭建了兩臺二極管箝位型三電平逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的實驗平臺,并采用DSP和FPGA來實現(xiàn)所提控制策略的數(shù)字化控制。實驗結(jié)果表明了所提控制策略實現(xiàn)了不同容量逆變器并聯(lián)按其容量呈比例分擔(dān)負荷的控制,驗證了所提控制策略的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：不同容量 逆變器并聯(lián) 電流下垂 即插即用
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題背景和意義10-11
• 1.2 微電網(wǎng)逆變器并聯(lián)控制技術(shù)11-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 多機逆變器并聯(lián)功率控制研究16-48
• 2.1 引言16
• 2.2 電流下垂控制16-18
• 2.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析18-22
• 2.4 系統(tǒng)阻抗的設(shè)計22-30
• 2.4.1 系統(tǒng)阻抗22-23
• 2.4.2 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)器的設(shè)計23-28
• 2.4.3 虛擬電阻法28-30
• 2.5 不同容量逆變器并聯(lián)控制策略研究30-34
• 2.5.1 多臺逆變器并聯(lián)按其容量比例分擔(dān)負荷的條件30-31
• 2.5.2 系統(tǒng)阻抗對電流精確分配的影響31-33
• 2.5.3 魯棒控制策略33-34
• 2.6 并聯(lián)預(yù)同步控制的研究34-37
• 2.6.1 并聯(lián)預(yù)同步控制34-35
• 2.6.2 并聯(lián)預(yù)同步控制仿真驗證35-37
• 2.7 多機逆變器并聯(lián)組網(wǎng)運行時的仿真驗證37-46
• 2.7.1 兩臺相等容量逆變器并聯(lián)運行仿真驗證38-41
• 2.7.2 兩臺不同容量逆變器并聯(lián)運行仿真驗證41-43
• 2.7.3 三臺不同容量逆變器并聯(lián)運行仿真驗證43-46
• 2.8 本章小結(jié)46-48
• 第3章 三電平逆變器控制研究48-63
• 3.1 引言48
• 3.2 微網(wǎng)逆變器主電路設(shè)計48-52
• 3.2.1 主電路拓撲的選擇48-49
• 3.2.2 LC濾波器參數(shù)設(shè)計49-52
• 3.3 二極管箝位型三電平逆變器的研究52-58
• 3.3.1 主電路工作原理52-53
• 3.3.2 三電平空間電壓矢量調(diào)制53-56
• 3.3.3 中點電位平衡控制56-58
• 3.4 帶LC濾波器的NPC三電平逆變器建模分析58-60
• 3.5 三電平逆變器的仿真研究60-62
• 3.6 本章小結(jié)62-63
• 第4章 系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計63-71
• 4.1 引言63
• 4.2 多機逆變器并聯(lián)系統(tǒng)硬件設(shè)計63-66
• 4.2.1 主電路硬件的設(shè)計64-65
• 4.2.2 控制電路硬件的設(shè)計65-66
• 4.3 數(shù)字控制系統(tǒng)軟件設(shè)計66-70
• 4.3.1 準PR調(diào)節(jié)器的離散化66-67
• 4.3.2 DSP控制系統(tǒng)軟件設(shè)計67-68
• 4.3.3 FPGA控制系統(tǒng)軟件設(shè)計68-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第5章 微網(wǎng)逆變器并聯(lián)組網(wǎng)運行實驗驗證與分析71-81
• 5.1 引言71
• 5.2 單臺逆變器帶載獨立運行實驗71-74
• 5.2.1 單臺逆變器開環(huán)輸出波形71-73
• 5.2.2 單臺逆變器閉環(huán)輸出波形73-74
• 5.3 即插即用控制實驗74-76
• 5.4 兩臺同等容量逆變器并聯(lián)組網(wǎng)運行實驗76-77
• 5.5 兩臺不同容量逆變器并聯(lián)組網(wǎng)運行實驗77-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 結(jié)論81-82
• 參考文獻82-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果86-87
• 致謝87-88
• 作者簡介88

【參考文獻】

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本文編號：862944