【摘 要】
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交直流混合微电网兼顾交流微电网和直流微电网双重优点,接口变流器是连接交流母线和直流母线的核心装置,肩负着能量双向流动的重要功能。随着交直流混合微电网快速的发展,大量电力电子设备接入及无功的影响,导致电能质量问题,则开展混合微电网接口变流器与电能质量统一控制策略研究至关重要。首先,通过对交直流混合微电网接口变流器工作原理及数学模型进行分析,分别对接口变流器常用的V/f控制、下垂控制和PQ控制方式进行
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交直流混合微电网兼顾交流微电网和直流微电网双重优点,接口变流器是连接交流母线和直流母线的核心装置,肩负着能量双向流动的重要功能。随着交直流混合微电网快速的发展,大量电力电子设备接入及无功的影响,导致电能质量问题,则开展混合微电网接口变流器与电能质量统一控制策略研究至关重要。首先,通过对交直流混合微电网接口变流器工作原理及数学模型进行分析,分别对接口变流器常用的V/f控制、下垂控制和PQ控制方式进行比较,详细研究了PQ控制的控制原理及模型,为后面的虚拟静止无功发生器（Static Var Generator,SVG）和虚拟有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）控制策略研究奠定坚实基础。其次,针对混合微电网存在无功功率导致电能质量问题,同时交直流混合微电网电能需要双向流动,本文提出一种虚拟SVG拓扑及其控制策略,通过采用瞬时功率理论,设计恒功率控制系统,依据交直流混合电力系统功率需求,控制虚拟SVG灵活工作在静止无功补偿、整流和并网逆变三种工作模式。仿真验证了所提虚拟SVG控制策略的正确性。再次,针对各种非线性负荷和大量电力电子设备接入混合微电网,导致交流母线电能质量恶化,提出一种虚拟APF控制策略,在接口变流器PQ控制策略研究基础上,加入谐波检测模块,指令电流合成模块,完成对混合微电网电能质量进一步改善。在实现直流微网与电力系统之间功率双向流动的基础上,对交直流混合微电网系统中谐波进行治理,提高了接口变流器的利用率,降低了系统运行成本。仿真验证所提控制策略的有效性。最后,以DSP288335为控制器和RT-LAB为硬件电路,搭建交直流混合微电网实验平台,利用该实验平台进行实验验证,验证了本文提出的虚拟SVG控制策略的可行性。
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