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微电网是分布式能源的一种组网形式,其中电力电子功率变换器充当着重要的角色。本文首先介绍了微电网的定义及结构,并根据微电网的运行特点对微电网中并网变流器的控制提出了各项新要求。本文重点对微电网运行时的电网电压同步技术、功率电压控制、谐波抑制及分布式储能在微电网中的应用展开了相关研究,具体包括以下几个方面:
本文首先对微电网运行时变流器的常规控制方法做了简单介绍。在联网运行时,采用三相同步旋转坐标系鉴相的方法实现电网电压同步。在此基础上采用采用d/q坐标系下的PI控制器对基波有功无功进行解耦控制。在孤岛运行状态下,通过仿真的方法分析了孤岛运行时环流及无功的大小与逆变电源输出的电压幅值、频率、相位及线路阻抗的关系。并对孤岛运行时的电压控制策略做了简单介绍。其次本文建立了适用于微电网的通用分布式(DG)并网平台,通用DG平台由储能体及其接入装置和并网变流器组成。重点研究了分布式储能的应用,通过合理的控制储能系统的充放电来缓解“间歇性”能源输出功率的波动。同时利用混合储能体的高功率密度改善某些分布式能源的动态响应。同时为了实现微电网为用户提供高可靠的电力服务,提出了带谐波补偿功能的并网变流器控制策略。基波和谐波采用不同的电流波形控制策略,可以同时实现相关的动静态特性指标,并通过仿真验证了此方法的可行性。最后对微电网变流器LCL滤波器的设计进行了研究,并提出了通过调节采样频率利用系统的延时环节改善系统幅频特性使系统达到稳定的控制策略,并通过实验验证了此控制方法的可行性。