直流微网中并网逆变技术的研究

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1、摘要直流微网系统中需要一种能够使直流微网与交流电网交换电能的逆变装置。本文主要研究用于直流微网系统中能量可双向流动的三相逆变系统。该系统可以工作在PWM整流、并网逆变及独立逆变状态下。逆变器还可作为直流微网系统中电压调节器使用。同时逆变系统也可以将直流微网用作电网的备份电源，在电力系统故障时，向重要负载供电，具有重要的实用价值。论文在充分研究逆变器应用背景的前提下，对比各种逆变器拓扑结构、滤波电路等优缺点，确定逆变系统的整体结构，并给出理论依据。利用Clark变换将三相系统解耦成无耦合关系的两相系统，并配合PR控制器，使控制简单化

2、。针对逆变器可工作在多种模式下的特点，本文研究逆变器在各种工作模式下的工作原理及控制算法，并利用MatlabI具设计控制算法的相关参数。除此之外，本文研究了逆变器在并网和逆变模式之间切换的算法，并构建逆变器在各个工作模式下的仿真电路图，验证控制算法。最后，本文以模块化的设计理念设计硬件电路，将硬件电路按功能做成各种电路模块，然后将各个电路模块整合实现功率可达500W的三相逆变系统。实验结果证明三相逆变器具有良好的稳态输出和动态响应特性，为以后进一步的研究工作奠定了基础。【关键词】直流微网，三相逆变器，多种工作状态，模式切换，三相解

3、耦AbstractABSTRACTAthreephaseinverterdeviceisneededtoexchangepowerbetweenDCmicrogridsystemandACgridsystem．ThispaperproposedathreephaseinverterwhichcallbeusedasthePWMrectifierinverter、thegridconnectedinverterandtheindependentinverter．Thisprototyperealizesthefunctionofbi

4、—directionalenergyflowandtheinverterCanbeusedasavoltageregulatorintheDCmicrogfidsystem．TheDCmicrogridCallalsobeusedasthestandbyuninterruptedpowersupplyfortheimportantload，whenpowersystemfaultOCCUI丐．Underoverallstudyoftheinverterapplicationbackground，thispaperconsiders

5、theadvantagesanddisadvantagesofinvertertopologystructures、filtercircuitsandSOon,proposesaintegralstructureoftheinvertersystem，andgivesthetheorybasisatlast．Theauthortransformsthecouplingthree-phasesystemintothedeeouplingtwophasesystemswiththehelpofClarktransformation．C

6、ooperatingwiththePRcontroller,thecontrolsystemturnsouttobesimplier．TheinverterCanworkinavarietyofways，whichWastheremarkablecharacteristic．Weresearchtheworkingprincipleandthecontrolalgorithminvariousworkingmodesrespectively,anddesignthecontrolalgorithmparameterswiththe

7、helpofMatlabt001．Thispaperalsoproposesallalgorithmwhichcouldswitchtheinverterfromgridconnectedmodetoindependentmode，orfromindependentmodetogridconnectedmodesmoothly．Inordertotestthealgorithm，asimulationschematicofallinverterworkingmodesisdeveloped．Finally,wedesignhard

8、warecircuitundertheconceptofmodulardesign．Wehavemadehardwarecircuitmodulesaccordingtotheirfunction，andthenintegrateeachcircu