低壓電網(wǎng)中基于虛擬阻抗下垂控制的逆變器控制策略研究.pdf

1、近年來，并入電網(wǎng)的分布式可再生能源發(fā)電設(shè)備正在顯著增多。由于可再生能源不會產(chǎn)生溫室氣體，不會對環(huán)境造成很大影響，因此從環(huán)境的角度考慮，其發(fā)展是很有必要的。然而，由于分布式發(fā)電不可預(yù)料的多變特性，其增加會對電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性帶來很大的挑戰(zhàn)。為了維持電網(wǎng)的高可靠性，同時降低運(yùn)行成本，本文將提出一種新的逆變器控制方法，該方法可對多種以逆變器作為接口的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行控制，并具有獨立運(yùn)行和并網(wǎng)模式兩種工作模式。本文的最終關(guān)注點是，低壓電網(wǎng)中作為發(fā)電設(shè)

2、備接口的逆變器的控制。
　　首先，回顧傳統(tǒng)電壓和頻率的傳統(tǒng)下垂控制方法，并分析不同電力線阻抗對下垂控制的影響。依據(jù)控制類型，對當(dāng)前逆變器進(jìn)行分類，總結(jié)每種類型逆變器的特點，研究并給出典型控制方法，總結(jié)每種控制方法的優(yōu)缺點，并提出未來低壓電網(wǎng)中逆變器的控制需求。引入動態(tài)相量模型，分析逆變器采用傳統(tǒng)下垂控制時的穩(wěn)定性，該方法優(yōu)于傳統(tǒng)基于準(zhǔn)靜態(tài)模型的分析法，可以得到更加精準(zhǔn)的穩(wěn)定裕度。
　　然后，提出一種適用于未來低壓電網(wǎng)的逆變器

3、虛擬系統(tǒng)模型，并提出一種混合電壓電流控制策略實現(xiàn)對虛擬系統(tǒng)模型的模擬。該控制策略基于線性二次高斯最優(yōu)控制（LQG）理論，采用卡爾曼狀態(tài)觀測器和線性二次最優(yōu)調(diào)節(jié)器同時控制逆變器的輸出電壓和電流，實現(xiàn)有限輸出阻抗電壓源的模擬，其在不同的電網(wǎng)條件下具有相同的魯棒性。應(yīng)用混合電壓電流控制策略，提出一種基于時域虛擬阻抗的并聯(lián)運(yùn)行逆變器的電壓和頻率下垂控制方法，其描述了逆變器虛擬系統(tǒng)模型的參數(shù)設(shè)計方法，可完成對電網(wǎng)電壓和頻率的支撐。
　　最后