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摘要:随着环境和能源问题在全球范围内成为焦点,新能源技术得以迅速发展,以光伏储能系统为代表的分布式发电已被广泛应用于微电网组成中。本文在分析光伏储能系统模型及系统的能量管理与控制策略的基础上,着重对并网逆变器的并离网无缝切换技术进行了相关研究。首先,对并网逆变器进行了建模,分析了并网及离网工况下的基本控制策略,研究了光伏电池的输出特性和与其相对应的Boost电路MPPT的控制方法,介绍了储能系统Buck-Boost电路原理及其控制策略,对不同结构的光伏储能系统进行了对比分析。从整个光伏储能系统的角度出发,根据不同的工况列举了各部分对应的控制策略,进行了协调控制的分析,并选取了几种具有代表性的运行工况进行了仿真研究。其次,详细地对双模式并离网切换进行了分析。对离网切至并网以及并网切至离网过程分别进行了讨论,分析了一般双模式并离网切换所存在的问题,并针对这些问题引用了相应的解决措施。通过建模仿真对双模式并离网切换的理论分析进行了验证。再次,在对比分析双模式切换的基础上,采用了单模式切换控制策略,即并网及离网均采用了下垂控制策略。在逆变器下垂控制并网运行时可通过调节下垂曲线以使其具有电流源输出特性的基础上,以下垂控制单模式实现了并离网切换,以此解决了一般双模式切换存在的不足,改善了切换效果。与此同时对传统下垂曲线进行了改进,采用非线性下垂曲线控制后,相比于传统下垂曲线逆变器并网运行功率输出更加稳定,以及并离网切换效果更好。最后,根据以上的理论分析,本文设计了三相并网逆变器的硬件电路。根据整个系统的功率等级,完成了功率开关、电容、电感等关键元器件的参数设计,并且设计了基于数字信号处理器TMS320F28335的控制系统,绘制完成了印制电路板,搭建了实验平台,进行了实验验证,分析了双模式及单模式切换控制策略下的实验波形,验证了本文提出理论的正确性以及控制策略的有效性,实现了并离网平滑无缝切换。