本文關(guān)鍵詞：微網(wǎng)逆變器雙模式平滑切換的控制策略研究

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【摘要】：從第一次工業(yè)革命至今,能源的利用越來(lái)越廣泛,之后隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能源的需求量也在逐漸增大。能源為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),世界各國(guó)都有相應(yīng)的能源節(jié)省方針。時(shí)至今日,可以循環(huán)利用的能源開(kāi)發(fā)技術(shù)愈加成熟,市場(chǎng)上已有不少這方面的產(chǎn)品,針對(duì)如何更有效使這些因地域的影響而被分開(kāi)的能源有效利用,科研人員提出了微網(wǎng)的概念。 當(dāng)微網(wǎng)逆變器工作在并網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)采用PQ控制策略,這種控制策略不需要建立自身的電壓和頻率,可以通過(guò)配電網(wǎng)得到。P‘和Q*通過(guò)負(fù)載得到,這里采用孤島時(shí)測(cè)得的P和Q,使原本分開(kāi)的部分形成一個(gè)系統(tǒng)。為了避免微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的電壓沖擊,本文采用先跟隨后并網(wǎng)的策略,微網(wǎng)逆變器先按照電網(wǎng)的參數(shù)運(yùn)行一段時(shí)間,當(dāng)逆變器空載電壓與電網(wǎng)電壓之間的參數(shù)在一個(gè)很小的范圍內(nèi)再按照PQ控制運(yùn)行,最后進(jìn)行合閘。 在比較恒壓恒頻和下垂控制兩種控制的優(yōu)缺點(diǎn)后,得出下垂控制更適合作為微網(wǎng)逆變器的孤島運(yùn)行的控制方式。在考慮單臺(tái)微網(wǎng)逆變器無(wú)法滿足負(fù)載的供電需求后,本文采用多臺(tái)微網(wǎng)逆變器并聯(lián)的方式對(duì)負(fù)載供電,并且在控制電路中加入虛擬阻抗,很好的解決了逆變器之間的環(huán)流問(wèn)題。下垂控制有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)逆變器并聯(lián)時(shí)的功率分配,這樣可以充分利用可再生能源。 本文在雙模式切換的研究過(guò)程中,采用先使微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)運(yùn)行,然后切換到孤島運(yùn)行模式,最后再切換到并網(wǎng)運(yùn)行模式。在綜合了微網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種模式的理論分析后,分析了在切換過(guò)程中電壓突變的原因。為解決頻率變化對(duì)系統(tǒng)的影響,本文采用改進(jìn)的SPLL鎖相方式,使頻率與相位誤差保持在一個(gè)很小的范圍內(nèi)。 在每章的最后部分,都通過(guò)MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行建模仿真,仿真結(jié)果表明微網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行都可以達(dá)到要求,兩種模式的切換過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)電壓突變,達(dá)到了課題研究的預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng)逆變器 下垂控制 雙模式運(yùn)行 平滑切換
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題背景及研究意義12-13
• 1.1.1 課題背景12-13
• 1.1.2 課題意義13
• 1.2 微網(wǎng)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 微網(wǎng)雙模式切換的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17
• 1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 2 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)運(yùn)行模式分析20-34
• 2.1 微網(wǎng)逆變器的主電路分析20-21
• 2.2 濾波電路的選擇與參數(shù)選擇21-24
• 2.2.1 濾波電路的選擇21-23
• 2.2.2 濾波電路的參數(shù)選擇23-24
• 2.3 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)運(yùn)行模式的控制方式24-28
• 2.3.1 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)模型25-26
• 2.3.2 PQ控制26-28
• 2.4 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)仿真28-33
• 2.4.1 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)模式的模型搭建28-30
• 2.4.2 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)的并網(wǎng)條件30-31
• 2.4.3 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)模式的仿真分析31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 微網(wǎng)逆變器孤島運(yùn)行模式分析34-58
• 3.1 微網(wǎng)逆變器的控制策略選擇34-35
• 3.2 下垂控制原理35-38
• 3.2.1 傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的下垂特性36
• 3.2.2 微網(wǎng)逆變器的下垂控制36-38
• 3.3 雙閉環(huán)矢量控制38-43
• 3.3.1 電感電流內(nèi)環(huán)分析40-42
• 3.3.2 電容電壓外環(huán)分析42-43
• 3.4 微網(wǎng)逆變器孤島運(yùn)行仿真43-56
• 3.4.1 單臺(tái)微網(wǎng)逆變器的孤島運(yùn)行43-48
• 3.4.2 兩臺(tái)微網(wǎng)逆變器并聯(lián)系統(tǒng)48-56
• 3.5 本章小結(jié)56-58
• 4 微網(wǎng)逆變器雙模式切換策略研究58-74
• 4.1 雙模式平滑切換要求和電壓突變的原因58-61
• 4.1.1 雙模式平滑切換的要求58-59
• 4.1.2 電壓突變產(chǎn)生的原因59-61
• 4.2 三相鎖相環(huán)技術(shù)61-68
• 4.2.1 過(guò)零鑒相法62-64
• 4.2.2 單同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)64-68
• 4.3 微網(wǎng)逆變器雙模式平滑切換68
• 4.3.1 微網(wǎng)逆變器孤島模式向并網(wǎng)模式切換68
• 4.3.2 微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)模式向孤島模式切換68-69
• 4.4 微網(wǎng)逆變器雙模式切換仿真分析69-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 5 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74
• 5.2 展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80-82
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：873937