本科毕业设计_容性逆变器及并联微源逆变器功率精确分配方案设计

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1、容性逆变器及其并联微源逆变器功率精确分布方案设计目录1绪论11.1课题研究背景及意义11.1.1新能源发电的背景和意义11.1.2逆变器并联技术的背景与意义21.2国内外研究现状31.3论文构成及研究内容42微电网技术52.1分布式发电介绍52.2微电网介绍62.2.1微电网定义及优点62.2.2微电网组成及其运行模式82.3并网逆变器工作原理112.3.1可再生能源到电能的初级变换122.3.2次级逆变器的拓扑应用及控制方法的研究122.3.3接地问题122.3.4逆变器并网输出滤波器的设计13

2、2.3.5逆变器并网控制技术14容性逆变器及其并联微源逆变器功率精确分布方案设计3容性等效输出阻抗逆变器控制器建模153.1不同性质等效输出阻抗逆变器功率分析153.2容性等效输出阻抗逆变器电压电流环建模163.3环流分析和改进控制器设计183.3.1传统下垂控制器弊端183.3.2等效输出阻抗与功率分配制衡关系203.3.3改进功率下垂控制器构造214并联逆变器的输出功率分布234.1单台逆变器的等效电路234.2逆变器并联系统等效电路254.3单台逆变器工作原理284.4逆变器模块输出电阻29

3、4.5并联逆变器输出功率均分控制原理305仿真与实验326结论与展望36容性逆变器及其并联微源逆变器功率精确分布方案设计容性逆变器及其并联微源逆变器功率精确分布方案设计1绪论1.1课题研究背景及意义1.1.1新能源发电的背景和意义随着人类社会的发展，对能源的需求日益增加，像煤炭，石油这类一次能源的储量越来越少，根据21世纪对世界能源储量的调查数据显示：石油的可采量为39.9年，天然气的可采量为61年，煤炭的可采量为227年。而且其发电过程中产生的污染对自然环境以及人类的健康造成很大的危害，因此，人

4、们开始寻找更加清洁的能源，可再生能源也越来越受到人们的重视。建立可持续能源体系已然成为了当今社会最大的挑战。目前的能源结构主要还是以石油、煤炭、天然气这类化石能源为主，另外还有水能、核能，而其它的可再生能源在目前能源体系中的比重只占极小的一部分。由于可再生能源发电具有清洁、高效、安全的优点，因此越来越多的国家开始发展可再生能源发电。大力开发新能源，满足了现代社会发展对环境保护和人类健康的要求，既能有效的促进经济的高速发展，同时又能有效地降低污染和能耗。目前，世界各国都非常重视可再生能源的开辟和利用

5、。据报道，一些发达国家拟到2050年，新能源发电将到达本国电力市场的30%~50%，美国开发新能源发电的装机容量将占电网新增装机容量的20%。我国作为人口众多同时也是发展最快的发展中国家，对能源的需求与日俱增，对我国整个电力工业带来了巨大的挑战，因此建立新型的能源结构迫在眉睫。我国国家电网公司提出了立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一智能电网的发展目标，并公布了分为三个阶段推进的“坚强智能电网”建设。到2020年全面建成“坚强

6、智能电网”时，国家电网优化配置资源的能力将大幅提升，清洁能源装机比率达35%。2005年我国颁布的《可再生资源法》为我国可再生能源发展提出了新的战略规划，同时也使利用新能源发电的分布式发电（DisributedEnergySources，简称DG）获得了迅速发展。近年来，分布式发电技术的性能在不断提高，成本也在逐渐降第39页共38页容性逆变器及其并联微源逆变器功率精确分布方案设计低，使得分布式发电机组在我国电力系统中所占的比重呈逐年递增。1.1.2逆变器并联技术的背景与意义随着电能变换技术的迅速发

7、展，对逆变器的容量、可靠性的要求也越来越高，逆变器并联运行时扩大供电容量和提高电源系统可靠性的一种重要途径。当前，大容量逆变器的发展趋势是采用新型全控型高频开关器件构成逆变器模块单元，再通过多个模块并联进行扩容。这样可以充分利用新型全控型高频开关器件优势，减小系统体积，降低噪声，提高动态响应速度；同时利用并联控制技术，提高逆变器的通用性、灵活性，是系统设计、安装、组合更加方便，可进一步提高可靠性。多台逆变器并联实现扩容可大大提高系统的灵活性，使电源系统的体积、重量大为降低，同时其主开关器件的电流应

8、力也可大大减小，从根本上提高可靠性、降低成本、提高功率密度。逆变器并联运行可实现大容量供电和N+1冗余供电，是当今逆变技术发展的重要方向之一。逆变器的并联运行时提高电力系统容量、可靠性的有效方法。逆变器并联运行的优点有：1）可以用来灵活的扩大逆变器系统的容量；2）可以组成并联冗余系统以提高运行的可靠性；3）具有极高的系统可维修性能，在单逆变器出现故障时，可以很方便的进行更换或者维修。逆变器并联分为逆变器之间的并联以及逆变器与电网之间的并联。逆变器之间的并联要求逆变器的交流侧并联后对