逆变器在分布式发电系统并网的无功控制应用.pdf

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1、70<电气开关>(2011．No．5)文章编号：1004—289X(2011)05—0070—04逆变器在分布式发电系统并网的无功控制应用王延海，王诺(山东省电力集团公司，山东枣庄277000)摘要：分布式发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。并网分布式发电系统的无功控制将对电网产生重要影响。利用分布式发电系统并网逆变器的数学模型，研究了其有功、无功解耦控制方法，可在容量范围内实现无功功率的独立调节，在此方案的基础上进行了仿真。研究表明，分布式发电系统的无功控制方法有利于充分发挥分布式发电的积极作用，减轻分布式发电对配电网的不利影响，使电力系统

2、更加高效、可靠地运行。关键词：分布式发电；并网逆变器中图分类号：TM464文献标识码：BReactivePowerControlofGrid-connectedConverterintheDistributedGenerationSystemWANGYan—hai，WANGNuo(ShandongElectricpowerCorporation，Zaozhuang110136，China)Abstract：Distributedgeneration(DG)isanewtechnologywithniceprospect，whichisalwaysconnectedwit

3、hdistri—butionsystem．Thegrid-connectedinverterofdistributedgenerationmodelissetup．Toachievethereactivepowerregu—lationindependently，theactiveandreactivepowerdecoupledcontrolareresearched．Thenthesimulationandexperimentresul~arealsopresented．Theresearchonthereactivepowercontrolofthedistrib

4、utedgenerationisofcertainvaluetotheDGapplicationinpractice．Thepurposeistoachievethepositiveapplications，lightenthenegativeafectionofDGandmakethesystemmoreefficientandreliable．Keywords：distributedgeneration；grid—connectedconverter制策略。主要利用三相电压型并网逆变器的数学模型，1引言针对有功，无功独立调节的要求，提出了采用同步PI电目前，集中发电

5、，远距离输电和大电网互联的电力流控制的控制方案，在此方案的基础上进行了仿真。系统是电能生产、输送和分配的主要方式。容量越来越2并网逆变器的控制系统设计大的电网虽有其优点，但它也存在一些弊端，主要有：(I)不能灵活跟踪负荷的变化；(2)局部事故极易扩散。基于三相电压型PWM逆变器dq模型，控制系统基于以上的问题，分布式发电这种环保、高效、灵的设计一般采用双环控制，即电压外环和电流内环。活的发电方式已经成为21世纪电力系统重要的研究电压外环的作用主要是控制逆变器直流侧电压，而电方向，分布式电源与区域电网并联运行的发展趋势也流内环的作用主要是按电压外环的输出的电流指令进越来越

6、明显。分布式电源并网是指分布式发电(dis—行电流控制。因为我们要实现对无功分量的独立控tributedgeneration，DG)与区域电网建立相应的物理连制，通常选取g轴与电网电动势矢量E重合，这样g轴接。在并网技术中，逆变接口逆变电路及其控制是核表示无功分量参考值，d轴表示有功分量参考值。心，目前工业应用最广泛的还是数字PI控制。2．1同步PI电流控制本文研究了分布式发电系统并网逆变器的无功控同步PI电流控制原理框图见图1。<电气开关)(2011．No．5)712．2电压外环控制系统设计因为电压环主要考虑提高对负载的抗扰能力，所以按II型系统设计。为减少超调，可以

7、对给定电压加滤波环节或者采用斜坡给定，使电压给定变化缓慢得以解决。当电网电动势矢量定位在q轴方向时，e=，e=0。假设三相电流对称，则三相交流电感上的瞬时功率为零，得到直流电压和交流电流的关系表达式为：CVdew=进一步变换为：c=feq=E‘【ed=O由于e和移。的值变化不大，因此可以将3e／2vac用常数表示。不考虑负载扰动，有功电流和直流电压的传递函数表达式为：(s)K，a(s)sC令PI调节器控制方程：z=(+)(一)=q—Rid一sd=五)已知电流环闭环传递函数i(s)=1／(3r．,+1)，睦并考虑直流电压采样延迟(e一)，可