雙模式微電網(wǎng)逆變器控制策略研究.pdf

1、雙模式微電網(wǎng)逆變器是分布式發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，它既可以工作于并網(wǎng)模式，將分布式發(fā)電裝置產(chǎn)生的能量送入電網(wǎng);也可以工作于離網(wǎng)模式，在電網(wǎng)供電中斷時(shí)為本地負(fù)載提供電壓頻率支撐。為了保證負(fù)載的不間斷供電，兩種工作模式之間的轉(zhuǎn)換為不停機(jī)重啟的無(wú)縫切換;同時(shí)應(yīng)具備快速準(zhǔn)確的孤島檢測(cè)功能，避免模式切換誤動(dòng)作。本文著重研究了雙模式微電網(wǎng)逆變器的離網(wǎng)運(yùn)行、工作模式無(wú)縫切換和孤島檢測(cè)技術(shù)。
　　本文建立了雙模式逆變器的并網(wǎng)模型，采用單電流環(huán)控制

2、方式實(shí)現(xiàn)了輸出功率的控制，計(jì)算出關(guān)鍵控制參數(shù)，在Matlab/Sim ulink環(huán)境下搭建了仿真模型，驗(yàn)證了雙模式逆變器在單電流環(huán)控制方式下具有良好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。
　　雙模式逆變器離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)須為微電網(wǎng)系統(tǒng)提供電壓和頻率支撐。文中比較了恒電壓恒頻率控制和下垂控制，選用基于P-f, Q-V的下垂控制。文中分析了電網(wǎng)阻抗對(duì)下垂控制的影響，以及三臺(tái)雙模式逆變器并聯(lián)離網(wǎng)運(yùn)行構(gòu)成微電網(wǎng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。通過(guò)Matlab/Simulink仿真以

3、及微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了該控制策略可以使雙模式逆變器實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行，為本地負(fù)載提供電壓支撐，同時(shí)具有快速響應(yīng)負(fù)載變化的能力。
　　并網(wǎng)運(yùn)行與離網(wǎng)運(yùn)行的平滑切換是雙模式逆變器的關(guān)鍵技術(shù)。本文研究了一種并行切換技術(shù)，通過(guò)增加控制環(huán)節(jié)使雙模式逆變器的兩套控制策略輸出的電壓矢量互相跟蹤，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。文中應(yīng)用赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)對(duì)新增控制環(huán)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行了選取。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了并行切換策略的有效性，切換過(guò)程未出現(xiàn)負(fù)載電壓電流

4、突變，保證了重要負(fù)荷的不間斷供電。
　　雙模式逆變器運(yùn)行模式的切換依賴于有效、準(zhǔn)確、可靠的孤島檢測(cè)。文中對(duì)負(fù)序電壓正反饋孤島檢測(cè)法和基于DFT測(cè)量電網(wǎng)阻抗孤島檢測(cè)法進(jìn)行了理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了兩種方法都具有檢測(cè)盲區(qū)小、檢測(cè)速度快的特點(diǎn)。但是，基于DFT測(cè)量電網(wǎng)阻抗孤島檢測(cè)法的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)并聯(lián)雙模式逆變器的檢測(cè)時(shí)間進(jìn)行協(xié)調(diào)，降低了孤島檢測(cè)的時(shí)效性，故本文選擇負(fù)序電壓正反饋孤島檢測(cè)法。
　　本文對(duì)雙模式微電網(wǎng)逆變器的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)