多變流器微網(wǎng)在非線性負載及復雜電網(wǎng)工況下的控制策略研究.pdf

1、隨著諸如光伏、風能等可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模的日益擴大，新能源分布式發(fā)電（distributedgeneration，DG）技術得到廣泛應用。微電網(wǎng)是未來DG主要發(fā)展方向之一，電壓源型變流器作為微電網(wǎng)中銜接DG單元與電網(wǎng)或負載的核心部件，通過控制變流器能夠保證微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。本文針對以可再生能源發(fā)電裝置變流器型電源為主體的交流微電網(wǎng)系統(tǒng)，重點對逆變器并網(wǎng)/孤島系統(tǒng)以及微電網(wǎng)系統(tǒng)在孤島/并網(wǎng)模式下的控制策略展開研究，主要工作如下：

2、
　?。?）圍繞三相LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略及參數(shù)設計展開研究。針對并網(wǎng)DG系統(tǒng)中LCL型濾波器諧振尖峰對逆變器并網(wǎng)控制穩(wěn)定性的影響，提出一種基于靜止αβ坐標系SRF-EPI控制器的并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼控制策略，利用Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)分析了控制延時對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。在非理想電網(wǎng)條件下，系統(tǒng)采用電網(wǎng)電壓前饋與多諧振補償控制策略對并網(wǎng)電流諧波分量進行了抑制。此外，提出一種基于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和幅值/相位裕度的控制器參數(shù)設計方法

3、，對系統(tǒng)魯棒性進行了分析。通過仿真和實驗，對控制策略的有效性進行了驗證。
　?。?）圍繞三相LCL型DG系統(tǒng)在孤島狀態(tài)下的控制策略展開研究。針對孤島型DG系統(tǒng)，提出一種基于并聯(lián)虛擬電阻有源阻尼的電壓電流多閉環(huán)控制策略?？紤]實際情況，對電壓電流控制器參數(shù)進行設計，并搭建了孤島型DG系統(tǒng)在靜止αβ坐標系下的小信號模型。在非線性不對稱負載工況下，系統(tǒng)電壓和電流控制器均采用基于增強型延時補償及多諧振補償PR控制器，保證了系統(tǒng)的精確性和電能

4、質量。仿真和實驗驗證了所提控制策略的有效性。
　?。?）圍繞多變流器微電網(wǎng)在孤島模式下的功率均衡控制策略展開研究。針對孤島型多變流器微電網(wǎng)系統(tǒng)線路阻抗不均及在非線性不對稱負載條件下，提出一種增強型功率均衡分層控制策略。一次控制中，采用基于相位補償?shù)母倪M型下垂控制，實現(xiàn)系統(tǒng)功率均分和過阻尼特性。為實現(xiàn)對輸出電流各次序分量的精確提取，提出一種基于MAF電流序分解控制策略，將其與所提出的精確功率計算方法、基于基波虛擬正負序阻抗及虛擬可變

5、諧波阻抗的選擇性虛擬阻抗控制和諧波及不平衡電壓均衡補償控制策略相結合，實現(xiàn)了系統(tǒng)無功、諧波及不平衡功率的精確均分。在系統(tǒng)內部電壓電流控制環(huán)路，提出采用有源阻尼控制策略以阻尼諧振尖峰。二次控制中，系統(tǒng)采用集中型二次控制策略，從而實現(xiàn)電壓幅值和頻率的補償控制。在此基礎上，提出基于改進下垂控制與二次控制相結合的上層控制小信號模型，驗證了系統(tǒng)過阻尼特性。仿真和實驗驗證了所提控制策略的有效性。
　?。?）圍繞微電網(wǎng)并網(wǎng)模式運行及孤島到并網(wǎng)的