微電網(wǎng)儲能單元與APF組合裝置原理及控制方法研究.pdf

1、微電網(wǎng)作為大型電網(wǎng)的有力補充，在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色。但由于眾多非線性電力電子成員的加入，使微電網(wǎng)的電能質(zhì)量受到嚴重污染。在不增加成本的前提下，為解決微電網(wǎng)電能質(zhì)量問題，研究適用于微電網(wǎng)的儲能單元與 APF組合裝置，實現(xiàn)“一機多能”。本文著重針對微電網(wǎng)儲能單元與APF組合裝置的原理及控制方法展開研究。
　　深入研究改善電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量的微電網(wǎng)儲能單元及 APF的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理，對比分析兩者存在的諸多相似點，提出微電

2、網(wǎng)儲能單元與APF組合裝置，進一步提出二者組合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計方案。分析裝置諧波抑制、無功補償及 UPS功能原理及裝置的工作模式，該裝置能在實現(xiàn)儲能單元并網(wǎng)調(diào)節(jié)微電網(wǎng)功率的同時，還可以發(fā)揮電能質(zhì)量調(diào)節(jié)的功能。
　　對組合裝置的控制方法進行研究。建立DC-DC變換器數(shù)學模型，在傳統(tǒng)控制基礎上加入功率限制環(huán)節(jié)，確保儲能單元的穩(wěn)定運行。建立DC-AC變換器數(shù)學模型，研究該變換器在并網(wǎng)模式和UPS模式兩種不同工作模式下的控制策略，提出并網(wǎng)模

3、式下基于復合校正技術的改進三角波比較控制方法，實現(xiàn)對DC-AC變換器的有效控制。研究組合裝置的電流指令合成方法及輸出電流限制方式。提出含前饋校正的直流母線電壓預測控制方法，實現(xiàn)對組合裝置直流母線電壓的有效控制。設計組合裝置的總控制器，對鎖相環(huán)進行設計，實現(xiàn)裝置的精確鎖相。在對系統(tǒng)控制方法研究的基礎上，設計基于 DSP+FPGA系統(tǒng)的軟件設計流程圖。
　　為驗證本文提出的組合裝置及控制方法的可行性及其運行效果，進行了詳細的仿真和實驗