基于虚拟阻抗的微网逆变器下垂控制策略

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1、专业学位硕士学位论文基于虚拟阻抗的微网逆变器下垂控制策略DroopControlStrategyforMicrogridInverterbasedonVirtualImpedance作者姓名：刘瀚青工程领域：电气工程学号：41509007指导教师：王宏伟副教授完成日期：2017年10月21日大连理工大学DalianUniversityofTechnology摘要目前，全球能源以煤炭、石油为主要主要能源为全世界超过90%的电力负荷提供电能，但由于资源、污染等问题环境污染问题与日剧增，在这种境况下，人们纷纷将目光投向清洁能源，各国纷纷开展分

2、布式发电研究。近年来以光伏发电和风力发电为代表的分布式发电迅猛发展。为了更加高效地利用分布式发电能源，发挥分布式发电的优势，微电网技术得到人们的关注。微网逆变器作为微电网中分布式电源与微电网连接的一个关键单元，微网逆变器的优化控制对于微网具有重要作用。微电网处于孤岛模式时，微网逆变器要能够为微电网提供电压和频率支撑，能够根据微网中的负荷波动自动调节自身功率输出，确保微网内部的能量供需平衡。无通信线的下垂控制策略可以让多台具有电压源输出外特性的微网逆变器在无通信线的情况下并联运行，可以增强微网系统运行的可靠性。本文分析了微网逆变器的LC滤

3、波电路的数学模型，并在此基础上建立了一个基于准谐振控制器的微网逆变器电压电流双闭环控制系统。采用传统下垂控制策略的微网逆变器的输出有功功率能够根据各台逆变器的额定容量均分有功功率，而无功功率会受到线路阻抗的影响而导致无功功率不均分。本文分析了采用传统下垂控制微网逆变器的输出特性，并在传统下垂控制的基础上进行改进，通过改进下垂控制策略解决了处于孤岛模式的微网逆变器功率不均分的问题。最后本文在Matlab软件Simulink仿真系统环境中搭建了一个微网仿真模型，仿真结果验证了本文的理论分析以及改进下垂控制策略的有效性。关键词：微电网；逆变器

4、；下垂控制；阻抗-I-DroopControlStrategyforMicrogridInverterbasedonVirtualImpedanceAbstractTheglobalenergyproblemandenvironmentalpollutionaregettingworse,peoplehaveeyesoncleanenergyandmanycountriescarryoutdistributedpowergenerationresearch.Inrecentyears,distributedpowergeneration

5、hasdevelopedrapidly,Especiallyphotovoltaicpowergenerationandwindpowergeneration.Inordertomakemoreefficientuseofdistributedpowergenerationandplaytheadvantagesofdistributedpowergeneration,microgridtechnologyhasattractedpeople'sattention.Themicrogridinverterisakeycomponento

6、fthedistributedpowersupplyconnectedtothemicrogrid,optimizationcontrolofmicrogridinverterplaysanimportantroleinmicrogrid.Whenthemicrogridisinislandmode,themicro-gridinverteriscapableofprovidingvoltageandfrequencysupportforthemicrogrid,itcanautomaticallyadjustthepoweroutpu

7、taccordingtotheloadfluctuationinthemicrogrid,toensurethatthemicro-gridinternalenergysupplyanddemandbalance.Intheabsenceofacommunicationline,thedroopcontrolstrategywithoutacommunicationlineallowsmultiplemicrogridinverterswithvoltagesourceoutputtoruninparallel,itcanenhance

8、thesecurityofmicrogridsystemoperation.ThemathematicalmodeloftheLCfiltercircuitofthemicro-networkinverte