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随着传统能源的逐渐消耗与环境污染的加剧,绿色清洁可再生能源进入了人们的视野。太阳能具有清洁无污染、分布范围广、取之无尽用之不竭等诸多优点正越来越多的受到世界各国的重视。目前,人类对太阳能的利用形式多种多样,分布式光伏发电作为一种利用太阳能的重要形式,是未来人类就地利用太阳能的一个重要途径。然而,由于分布式光伏发电具有先天间歇性,易受到外部环境影响、发电容量较小等特点,以及随着发电渗透率的提高,分布式光伏发电接入配电网存在的隐患也逐渐显现。微电网的出现,可以有效解决分布式光伏并网发电所带来的各种问题,协调分布式光伏并网发电与配电网之间的矛盾,提高分布式光伏发电系统的利用率,平衡经济、能源和环境之间的关系。针对以上出现的问题,本文对微电网中分布式光伏发电的控制策略和分布式光伏发电接入微电网的整体运行模式展开研究,具体做了以下工作: (1)介绍了微电网的典型结构和分布式光伏发电系统的典型结构。对光伏电池的数学模型和输出特性曲线进行研究,介绍了最大功率点跟踪技术典型算法,并对常用的干扰观测法进行了仿真验证。对三相光伏并网逆变器,搭建了数学模型,并对滤波器进行了设计分析。 (2)对分布式光伏发电接入微电网中的常用控制策略,即PQ控制、V/f控制和Droop控制,进行了研究和系统设计,并在Matlab/Simulink环境中对上述三种控制策略进行仿真验证。针对分布式光伏发电由于外界因素变化可能对微电网造成冲击的问题,文章提出了利用超级电容储能对分布式光伏发电的输出功率进行轨迹平抑。 (3)对微电网的三种整体运行模式进行介绍,并主要研究了分布式光伏发电接入其中的主从控制模式和对等控制模式。在Matlab/Simulink环境下搭建微电网主从控制和对等控制仿真模型,验证了微电网系统在从并网到离网、离网到并网以及离网状态下投切负载时,控制策略对系统功率分配、电压稳定、频率稳定情况的有效调节,仿真结果证明系统运行良好,控制策略选用正确。 (4)对分布式光伏发电系统的控制系统硬件电路进行了研究和设计,其中包括信号采集与调理电路的设计、驱动电路的设计、保护电路的设计等,并结合实验室现有设备,开展了光伏电池最大功率点跟踪、分布式光伏并网等实验研究。最后,对全文做出了总结,对下一阶段工作做出前瞻,明确了后续阶段的主要研究内容。