不平衡负载下离网组合式三相逆变器运行控制策略

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1、分类号UDC密级学号1308080498硕士学位论文不平衡负载下离网组合式三相逆变器运行控制策略赵欣荣学科门类：工学学科名称：电工理论与新技术指导教师：任碧莹（副教授）申请日期：2016年4月摘要论文题目：不平衡负载下离网组合式三相逆变器运行控制策略学科名称：电工理论与新技术研究生：赵欣荣签名：________指导教师：任碧莹副教授签名：________摘要近年来，微电网的发展在世界各国受到高度重视。微电网的重要组成部分是分布式电源，分布式电源可有效提高间歇式可再生能源的利用效率，实现用能优化，并且可以降低配电网络损耗。在电网故障时

2、，分布式电源可保障关键负荷供电，提高供电可靠性，可用于解决偏远地区用户的供电问题。在离网模式下，微电网中三相负荷的不平衡会对公共交流母线的电压平衡性带来不良影响，进而影响其它负载的供电质量。基于此，本课题的主要目标是采用合理的拓扑结构以及设计相应的控制策略来提高微电网下公共交流母线电压的三相平衡性。针对微电网中存在大量的单相负载的特点，本文在拓扑上采用组合式三相逆变器，该拓扑相与相之间无耦合关系，易实现三相独立控制。在此拓扑结构上，采用了功率下垂-电压-电流三环控制方案。对于功率下垂环，深入研究了基于S函数的P-f和改进的Q-V下垂

3、曲线控制方法，使得系统无论在三相平衡/不平衡负载下，都能保证逆变器三相参考电压的平衡。同时，分析了系统参数不一致对三相电压平衡度的影响，在改进算法的基础上，进一步增加了空载点电压调整的控制策略，使得系统参数不一致时，逆变器三相输出电压仍然保持平衡。为了验证所设计的系统，使用PSIM仿真软件建立了组合式三相逆变器系统仿真模型，并对双台逆变器并联技术进行研究，仿真结果证明了所提控制策略的正确性。搭建了以英飞凌XE164FN为控制核心的组合式三相逆变器实验平台。完成了软件程序编写和调试，并对本文所设计的控制策略进行了验证，实验结果表明了系

4、统控制策略的有效性与可行性。关键词：下垂控制；不平衡负载；三相电压平衡；组合式三相逆变器本研究得到国家自然科学基金项目（编号：51477139）的资助。I西安理工大学硕士学位论文Title:OPERATIONCONTROLSTRATEGYOFTHEOFF-GRIDTHREE-PHASECOMBINEDINVERTERWITHUNBALANCEDLOADSMajor：ElectricalTheoryandNewTechnologyName：XinrongZhaoSignature:_________Supervisor：Associa

5、teProf.BiyingRenSignature:_________AbstractInrecentyears,thedevelopmentofthemicrogridhasbeenpaidhighattentionintheworld.Theimportantcomponentofthemicrogridisthedistributedpowersupply,whichcaneffectivelyimprovetheutilizationefficiencyoftheintermittentrenewableenergy,rea

6、lizetheoptimizationandreducethepowerlossofthedistributedpowersupply.Thedistributedpowersupplycanensurethepowersupplyforthecriticalloadandimprovethereliabilityofpowersupplyduringthegridfault,anditcanalsobeusedtosolvetheproblemofpowersupplyintheremoteareas.Unbalancedthre

7、e-phaseloadsinthemicrogridbringaboutadverseeffectsonthevoltagebalanceofpublicACbus,itaffectsthequalityofpowersupplyintheoff-gridmode.Basedonthis,theprimetargetofthisprojectistouseareasonablecircuittopologyanddesignthecorrespondingcontrolstrategytoimprovethethree-phaseA

8、C-busvoltagebalanceinthemicrogrid.Accordingtothecharacteristicsofalargenumberofsinglephaseloadsinthemicrogrid,thethre