微電網(wǎng)電能質量分析與控制技術研究.pdf

1、本文分析了微電網(wǎng)中的分布式電源及運行方式給微電網(wǎng)帶來的電能質量問題，并對當前主要的改善措施做了深入研究。微電網(wǎng)中電能的變換和傳輸都離不開電力電子變換器，其中以三相變換器因技術成熟、轉換效率高、輸出效果好等優(yōu)點而被廣泛使用。因此，三相變換器控制系統(tǒng)以及結構性能的好壞直接影響了微電網(wǎng)電能質量的優(yōu)劣。另外，一些電能質量改善裝置的結構也多基于三相變換器，顯現(xiàn)了三相變換器在微電網(wǎng)中的重要性。
　　其次，以三相變換器中最常用的整流器為出發(fā)點，

2、針對其還未曾提及過的慢時標不穩(wěn)定(Slow-scale Instability)現(xiàn)象做了深入研究。采用現(xiàn)有小信號模型分析這種不穩(wěn)定現(xiàn)象時，發(fā)現(xiàn)了小信號模型在較低頻域也存在不精確性，而且目前還未確定三相變換器小信號模型的精確適用范圍。對此本文提出了一種能精確預測三相變換器穩(wěn)定邊界的新時域模型，求取了其閉環(huán)控制系統(tǒng)的Jacobian矩陣，利用李雅普諾夫穩(wěn)定性判定法則對三相變換器的慢時標不穩(wěn)定現(xiàn)象作了詳細解釋。并通過將新時域模型與小信號模型和

3、仿真模型進行大量的數(shù)據(jù)比較，指出了小信號模型存在局限性的原因、適用范圍以及慣性延遲環(huán)節(jié)所起的作用。在此基礎上還將單相變換器和三相變換器的慢時標不穩(wěn)定現(xiàn)象進行對比，解釋了兩者不穩(wěn)定現(xiàn)象存在差別的根本原因。此外，還分析了電路及控制參數(shù)對變換器性能及穩(wěn)定性的影響，創(chuàng)新性的將已用于單相變換器的雙極點-雙零點控制方法應用到三相整流器中，仿真結果證實了此控制方法良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)效果。
　　再次，對微電網(wǎng)電能質量問題中的諧波污染和三相不平衡作了

4、特別關注，分析了問題的根源及當前的主要控制策略，提出采用電容中點型三相四線制有源濾波器來改善這兩種狀況。在諧波問題上對比目前的諧波檢測和無諧波檢測控制方法，選取了更有優(yōu)勢的無諧波檢測控制策略;針對三相不平衡問題提出了一種簡單但行之有效的控制方法，在控制中增加了對零序電流的反饋，顯著的改善了三相不平衡現(xiàn)象，抑制了中性線電流。
　　最后，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了三相四線制有源濾波器的仿真模型，先后對諧波補償和改善三