户用型光储微网双向逆变器控制技术研究

《户用型光储微网双向逆变器控制技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、＇论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：１５０６０１０ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔ’ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ户用型光储微网双向逆变器控制技术研究刘甲琛指导教师姓名：康家玉＇学科名称：电力电子与电力传动论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：户用型光储微网双向逆变器控制技术研究学科门类：工学一级学科：电气工程培养单位：电气与信息工程学院硕士生：刘甲琛导师：康家玉

2、副教授2018年5月RESEARCHONCONTROLTECHNOLOGYOFBIDIRECTIONALINVERTERFORHOUSEHOLDTYPEMICROGRIDWITHPHOTOVOLTAICANDSTORAGESYSTEMAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByJiachenLiuSupervisor:AssistantProf

3、.JiayuKangMay2018户用型光储微网双向逆变器控制技术研究摘要在世界能源匮乏、环境污染严重的大背景下，绿色环保的分布式能源成为了人类关注的焦点。但是由于分布式能源出力的间歇性使得分布式能源大规模地接入电网将对其带来不可避免的冲击。微电网作为解决这种冲击问题的技术方案被提出并得到推广，它可以有效地解决可再生分布式电源的接入问题，同时可以对分布式电源的能量进行统一的调度管理。本课题主要研究基于户用型光储微电网大背景下的双向逆变器控制与双向逆变器由于大电网状态不同而产生的不同运行模式下的能量管理问题。本文所做的主要工作包括以下几个方面：（1）对户用型光储微电网进

4、行设计。本文在阅读大量微电网相关资料和逆变器参考文献的基础上，确定所研究的户用型微电网结构，并确定所需要达到的系统性能指标。（2）户用型光储微电网能量调度控制的研究。针对整个户用型光储微网系统，本文首先设计了不同模式下双向逆变器与蓄电池的集中式控制，提出户用型光储直流微电网的4种工作模式，并研究了一种满足特定模式下的P-I（功率-电流）控制方法，通过此方法对蓄电池进行控制可以实现系统的稳定运行。最后对户用型微电网系统进行了经济优化调度控制。（3）户用型光储微电网中双向逆变器控制技术研究。结合本系统实际情况，在微电网运行模式设计与能量管理的基础上，对双向逆变器的控制技术

5、进行了研究。对比传统PI控制分析了比例复数积分（PCI）控制的原理与优势，搭建了PCI控制器并将其运用到所研究的双向逆变器控制中。针对双向逆变器并网模式与离网模式下的控制方法进行研究，在满足并离网切换控制的基础上，提出了一种在双向逆变器能量双向流动中增加虚拟阻抗的控制方法，来防止母线电压的跌落。（4）对户用型光储微电网的仿真分析。在MatlabR2015b/Simulink平台上搭建系统仿真模型，分别对PI控制、PCI控制进行基于双向逆变器逆变模式的仿真实验，从跟踪能力与抑制直流分量能力进行对比，体现了PCI控制算法的优越性；另外，对双向逆变器工I作在整流、能量双向流

6、动、并离网切换三种模式下进行仿真实验，验证了本文提出的双向逆变器能量双向流动的方法具有可行性和有效性，能保证系统在运行过程中母线电压不跌落。最后，对本文提出的能量调度方法、P-I控制算法与经济优化调度算法进行了仿真，证明了所提出方法均可以结合双向逆变器有效地对系统能量进行合理的调节分配。（5）双向逆变器的软硬件设计。研制了一台3kW的双向逆变器实验样机，分别设计了双向逆变器的硬件结构拓扑和软件算法程序，对所设计的样机进行实验测试，验证了双向逆变器实验样机可有效完成实验过程并得出部分的实验结果。仿真和实验结果表明：双向逆变器中采用PCI控制策略不仅可以实现无静差跟踪，而

7、且还可以抑制低频直流分量；本文所提出的P-I控制方法可以对蓄电池进行合理控制从而实现系统的稳定运行；本文所采用的能量调度方法、经济优化调度算法均可以结合双向逆变器对系统能量进行合理的调配。关键词：双向逆变器，比例复数积分，户用型微电网，能量调度IIRESEARCHONCONTROLTECHNOLOGYOFBIDIRECTIONALINVERTERFORHOUSEHOLDTYPEMICROGRIDWITHPHOTOVOLTAICANDSTORAGESYSTEMABSTRACTInthecontextoftheworld'slackofenergyand