微网逆变器并网/孤岛及切换控制方法研究

摘要

智能电网作为缓解目前能源危机和用户应对当前大电网事故的有效解决途径成为当前世界范围内的研究热点。智能电网的研究可分为宏观上的电网调度和底层的对分布式发电系统的控制，在分布式发电系统中逆变器是主要的调节控制器件对分布式发电系统性能有着决定性作用，本文主要研究分布式发电系统中的接口器件-逆变器在并网和孤岛运行模式下的控制方法，以及在两种模型切换时的切换控制策略的研究。
　　在并网条件下，本文主要研究的是如何控制并网电流，本文采用工程中广泛使用的PID控制方法分别在同步旋转坐标系下和静止坐标系下对系统进行了控制方案和参数设计，对坐标变换后的电流耦合问题进行了解耦控制，并进行了仿真分析；在孤岛运行模式中微网失去主电网电压和频率的支撑，本文选用了电压电流双闭环控制系统来达到控制电压幅值和频率的目的。
　　根据对已有切换控制方案的分析本文提出了一种新的切换控制方案。我们基于 LC滤波器提出了切换控制系统的控制方案，对切换的过程中各个变量的变化进行了分析讨论，通过限幅器的设置实现了对切换到对电压和频率的控制，对于 LC滤波器，由于对电流谐波抑制效果较差，单纯的通过增加电容值来提高滤波效果会导致逆变器效率降低，响应速度变慢。采用T型滤波器可有效解决上述问题，本文详细地研究了滤波器的参数设计过程，利用低频段L型滤波器和T型滤波器等效并且电容的作用可忽略的条件简化控制器的设计过程，最后搭建系统模型并仿真，对比 LC滤波器的仿真结果在抑制电流谐波方面 T型滤波器确实有较明显的提高，仿真结果证明提出的切换控制方案的合理性。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第2章 微网逆变器的组成

2.1 逆变电路的拓扑结构与器件选取

2.2 PWM控制技术

2.3瞬时功率理论

2.4逆变器的滤波类型

2.5三相电压相位观测法

2.6本章小结

第3章 微网中逆变器的控制方法

3.1并网模式下的几种控制方法

3.2孤岛运行模式下的控制方法

3.3孤岛工作模式下系统校正和仿真

3.4本章小结

第4章 微网平滑切换研究

4.1 引言

4.2 微网中切换过程分析

4.3 微网中切换模式的设计与分析

4.4本章小结

结论

参考文献

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致谢