基于模糊機(jī)理的微電網(wǎng)逆變電源控制系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、目前，電力系統(tǒng)突發(fā)性事故已經(jīng)對大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大的沖擊，在發(fā)展特高壓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)電網(wǎng)資源優(yōu)化配置的同時(shí)，微電網(wǎng)作為大電網(wǎng)的一個(gè)有益補(bǔ)充，已經(jīng)成為眾多國家解決電力系統(tǒng)安全性和可靠性問題的重要輔助手段。但是人們發(fā)現(xiàn)其難以良好的協(xié)調(diào)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行要求，特別是在故障情況下可能會對大電網(wǎng)產(chǎn)生更加嚴(yán)重的沖擊，所以，微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確有效設(shè)計(jì)尤為重要。本文就微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀特別其控制技術(shù)對PQ控制和V/f控制兩種方式進(jìn)行了深入探討分

2、析，針對微電網(wǎng)不同結(jié)構(gòu)以及不同運(yùn)行方式分別提供合理的控制。具體內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：
　　 (1)對PQ控制模式與V/f控制模式的工作原理做了初步介紹。PQ控制下微電網(wǎng)的電壓和頻率由大電網(wǎng)來提供參考值維持穩(wěn)定，只需其按指令值發(fā)出或者吸收一定功率與大電網(wǎng)互補(bǔ)缺額；V/f控制下大電網(wǎng)不再為微電網(wǎng)提供電壓和頻率參考支撐，基于p-f、Q-U下垂特性在獲得各個(gè)微電源輸出功率后得到各個(gè)微電源的電壓和頻率參考值自行控制，然后反向微調(diào)微電源的輸出電壓

3、和頻率值。建立了微電網(wǎng)電源數(shù)學(xué)模型，由于微電源以分布式電源為主，而分布式電源對于大電網(wǎng)來說是不可控的，因此一般將微電源經(jīng)過電力電子器件接入微電網(wǎng)，通過對電力電子器件的控制達(dá)到對微電源輸出量的控制。本文所選用的微電源逆變器是三相電壓型全橋逆變器。
　　 (2)設(shè)計(jì)了PQ控制系統(tǒng)，主要包括兩塊核心內(nèi)容，電流基準(zhǔn)值計(jì)算模塊和電流調(diào)節(jié)器模塊，考慮到穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性這里的電流調(diào)節(jié)器采用了PI比例積分控制器。PI控制器的參數(shù)求取采用了極點(diǎn)配置

4、法，并在MATLAB/Simulink里搭建控制系統(tǒng)的模型，對所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的控制器參數(shù)滿足自動控制原理動態(tài)性能指標(biāo)。最后對微電網(wǎng)單個(gè)微電源帶負(fù)載的情況進(jìn)行了仿真分析，分析結(jié)果表明：在負(fù)載情況發(fā)生變化時(shí)，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以使得微電網(wǎng)系統(tǒng)在維持電壓和頻率穩(wěn)定的前提下，為大電網(wǎng)提供恒定不變的有功功率和無功功率。
　　 (3)設(shè)計(jì)了V/f控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括三塊內(nèi)容，功率計(jì)算模塊，下垂特性模塊和電

5、壓電流控制模塊。在電壓電流控制模塊的設(shè)計(jì)中，分別采用了兩種方法：PID單環(huán)反饋法和電壓電流雙PI反饋控制法，參數(shù)的求取依然采用極點(diǎn)配置法。在MATLAB/Simulink搭建了兩種控制系統(tǒng)模型，并對其進(jìn)行了動態(tài)仿真，分析比較后的結(jié)果表明：電壓電流雙PI閉環(huán)控制的動態(tài)性能指標(biāo)優(yōu)于PID單環(huán)。最后對基于電壓電流雙PI控制的微電網(wǎng)V/f控制系統(tǒng)單個(gè)微電源帶負(fù)載運(yùn)行情況進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明：在負(fù)載情況發(fā)生變化時(shí)，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)可以使得微電源自