微电网逆变器并联控制技术的研究

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1、分类号：TP464学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：微电网逆变器并联控制技术的研究英文题目：ResearchontheParallelControlTechniquesofInvertersinMicrogrid研究生姓名：李浩琛导师姓名及职称：韩如成教授培养单位：电子工程信息系学科专业：电力电子与电力传动论文提交日期：2016年6月论文答辩日期：2016年6月6日答辩委员会主席：田慕琴教授论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中

2、特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：中文摘要中文摘要我国的电力生产主要依靠火电厂发电，这种发电形式严重污染了生态环境。太阳能、风能、核能等清洁能源蕴含着巨大的能量，分布式发电技术就是对清洁能源的一种应用形式，但受自然条件和并网技术等因素的影响导致其对清洁能源的利用率较低。在此情况下，微电网概念的提出对分布式发电起到了有效的补充作用，随着发电设备容量的不断增加以

3、及负载功耗的不断增大，单一逆变器供电的形式已无法满足要求，因此，多逆变器并联在微电网中得到了广泛的应用。本文针对含多逆变器并联供电的微电网，因线路阻抗特性导致的均流问题和电能质量问题展开研究。在微电网环境下，受线路阻抗的影响逆变器等效输出阻抗是阻性和感性兼具的，传统的控制方式在这种情况下有一定的不足，在这里采用改进型阻性控制方程，通过仿真验证它的可行性。首先，以两台逆变器并联为例构建模型。分析了电压幅值差和电压相角差对并联系统的影响；分析了传统双闭环控制的特点；并且对比例积分、比例谐振、准谐振三种控制器进行了对比分析，得出了三

4、者各自的优缺点。其次，为在并联系统中使用改进型阻性控制方程，需要改变传统的逆变器双闭环控制结构。对并联系统中的逆变器采用有准谐振控制器的多环控制结构，并且添加虚拟复阻抗，通过理论分析可以得知在多环控制结构下，准谐振控制器参数和虚拟复阻抗参数取适当值时可以在削减等效输出阻抗感性分量的同时增大其阻性分量；对改进型阻性控制方程进行小信号分析，分析了并联系统的综合性能，明确了不同控制系数对系统性能的影响方式.最后，为了验证新控制方式的可行性，通过计算机Matlab/Simulink软件构建了仿真算例。在仿真中对采用改进型阻性控制方程下

5、的并联系统的性能、控制器不同时的供电质量进行了仿真验证，仿真结果表明了两点：第一，该控制方式在并联系统中是可行的和有效的；第二，在该控制结构和控制方式下准谐振控制器相较比例积分控制器能更好的保证负载端的电能质量。关键词：清洁能源；微电网；逆变器并联；虚拟复阻抗；小信号分析IABSTRACTABSTRACTThepowerproductionmainlydependsonthethermalpowergenerationinournation,thiswayhaspollutedecologicalenvironmentseri

6、ously.Cleanenergycontainsgreatpower,likesolarenergy,wind,nuclearenergyetal,DistributedGeneration(DG)isaformofusecleanenergy,buttheutilizationofitisverylowbecauseofnaturalconditionsandgrid-connectedtechniques.Inthissituation,theconceptofmicrogridhasplayedanimportantr

7、oleofsupplementforDG,withtheenlargementofpowergenerationequipmentsandloadspower,traditionalpowersupplymethoddependsononeinverterhasnotsatisfiedconsumerpowerstandard,soparallelinvertershavebecomemoreandmorepopularinmicrogrid.Thepaperfocusonmicrogridincludesparallelin

8、vertersoperation,thequestionofcurrentsharingandthequestionofpowerqualityinfluencedbylineimpedancecharacteristicsisresearched.Influencedbyl