運用于微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)的雙向逆變器控制策略研究.pdf

1、本文研究交流微電網(wǎng)中電池儲能系統(tǒng)雙向逆變器的控制策略。微電網(wǎng)中，儲能系統(tǒng)的主要作用是補償可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定性和間歇性，匹配發(fā)電與負(fù)荷的功率差，提高微電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定性。儲能系統(tǒng)的作用對它的并網(wǎng)接口雙向逆變器提出了高可靠性、冗余性以及并網(wǎng)和孤網(wǎng)兩種模式下穩(wěn)定運行，交流母線的電壓幅值和頻率可調(diào)節(jié)等要求。本文綜合這些要求以及逆變器各種并聯(lián)控制策略的優(yōu)缺點，選擇下垂控制作為儲能系統(tǒng)雙向逆變器的控制策略。
　　 為了驗證控制策略的正

2、確性，搭建了雙向逆變器原理樣機實驗平臺。主功率電路方面以逆變器的電感電流開關(guān)紋波為入手點設(shè)計和選擇LCL濾波器，控制電路方面利用DSP實現(xiàn)控制策略算法，并給出算法的程序流程圖。
　　 提出了一種單功率環(huán)的下垂控制策略，利用逆變器濾波器感抗實現(xiàn)輸出有功和無功功率解耦，并使用輸出有功和無功電流分別下垂調(diào)節(jié)逆變器的輸出頻率和電壓幅值，從而實現(xiàn)逆變器并網(wǎng)和孤網(wǎng)并聯(lián)運行。在dq坐標(biāo)系下建立了逆變器的小信號模型，設(shè)計和優(yōu)化控制環(huán)路的補償網(wǎng)絡(luò)

3、參數(shù)，分析在并網(wǎng)情況下的穩(wěn)定性，并進一步分析采用相同控制策略和參數(shù)時逆變器孤網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，證明了所提出的下垂控制策略能夠在兩種模式下穩(wěn)定工作，為儲能系統(tǒng)并網(wǎng)和孤網(wǎng)無縫切換提供了理論基礎(chǔ)。仿真結(jié)果證實了逆變器能夠在兩種模式下穩(wěn)定運行，且逆變器的靜態(tài)和動態(tài)輸出波形與理論分析基本一致，證明控制策略的可行性和理論分析正確性。利用逆變器原理樣機實驗平臺比較仿真和實驗的靜態(tài)、動態(tài)波形，驗證了仿真和理論分析的準(zhǔn)確性。
　　 針對死區(qū)效應(yīng)和電