基于重复控制的微网逆变器关键技术研究

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1、中图分类号：TM464论文编号：102870315-S095学科分类号：080804硕士学位论文基于重复控制的微网逆变器关键技术研究研究生姓名谢维学科、专业电力电子与电力传动研究方向功率电子变换技术指导教师陈新副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二○一五年三月1NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringKeyTechnologyResearchonMicro

2、-GridInverterBasedonRepetitveControlAThesisinElectricalEngineeringbyXieWeiAdvisedbyAssociateProfessorChenXinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,20152南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的

3、成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：3基于重复控制的微网逆变器关键技术研究摘要随着能源与环境问题的日益凸显，分布式发电技术不断发展。分布式电源具

4、有发电方式灵活，对环境友好，能源利用率高等优点，但是分布式电源的大规模渗透会对大电网稳定性产生一些负面影响。微网不仅能解决分布式电源大规模接入的问题，也能发挥各种分布式电源的优势，提高供电可靠性和效益。微网逆变器作为微网中的基本电力电子接口单元，对其进行合理有效的控制直接关系到微网的安全稳定运行。本文首先建立了微网逆变器的数学模型，对微网逆变器的传统PI控制环路进行了参数设计；针对逆变器孤岛工作情况下负载不平衡导致的输出电压不平衡，本文分析了不平衡产生的根本原因，研究了基于重复控制的孤岛模式微网控制方

5、案，实现了孤岛情况下输出电压的平衡控制；在此基础上，给出了一种基于双模结构的改进型重复控制方案，提高了系统响应速度。微网逆变器并网工作时，由于硬件和外部扰动的影响，使得入网电流质量不满足标准，论文采用基于重复控制的并网模式微网控制方案提高稳态跟踪精度，抑制谐波，在此基础上为了提高重复控制器响应速度，引入了基于T/6的重复控制方案。此外，本文在Matlab/Simulink环境下搭建了微网的仿真模型，验证了本文不平衡控制的有效性和并网入网电流谐波控制的可行性；论文最后根据系统的要求，搭建了一台基于数字控

6、制的100kVA微网逆变器实验平台，给出了微网逆变器软件设计过程，并在此平台上完成了微网孤岛不平衡和并网电流谐波抑制的实验，最后给出了实验结果，验证了基于重复控制的微网逆变器控制策略的正确性和可行性。关键词：微网逆变器，重复控制，负载不平衡，电流谐波4南京航空航天大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeenergycrisisandenvironmentalproblemwhichisgettingworse,thedistributedpowergeneration(DG)isundergoi

7、ngasignificantdevelopmentallaroundtheworld.AlthoughtheDGisflexible,friendlytotheenvironmentandhastheadvantageofhighefficiency,large-scaleintegrationofDGmayintroducesomenegativeeffectsontheoperationstabilityoftheutilitygrid.Microgridcannotonlysolvethepro

8、blemoflarge-scaleDGintegration,butalsoplayfulladvantagesofDGandimprovereliabilityofpowersupplyandbringbenefitstocustomer.Asamicrogridinverteristhebasicpowerelectronicinterfaceunitinmicrogrid,thecontrolstrategiesofmicrogridinverte