光伏微網(wǎng)中下垂控制器的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、由于全球范圍工業(yè)化的迅猛發(fā)展，對能源的需求越來越大，不可再生能源的儲量越來越少，所帶來的能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。而太陽能作為新能源中的清潔能源，因具有獨特的優(yōu)勢成為新能源開發(fā)中新興研究的熱點。隨著光伏發(fā)電研究的深入，光伏系統(tǒng)并網(wǎng)逐漸普遍的同時，并網(wǎng)對系統(tǒng)運行引發(fā)的弊端也更加明顯。微電網(wǎng)通常是利用新型可再生能源作為發(fā)電方式的分布式電源構(gòu)成的小型網(wǎng)絡(luò)，輸出的功率可以送給大電網(wǎng)使用。光伏是微電網(wǎng)中普遍應(yīng)用且研究理論與工程實踐相對完善清潔能源。

2、微網(wǎng)的核心技術(shù)就是體現(xiàn)在控制逆變器，逆變器是關(guān)系微電網(wǎng)維持可靠運行的的核心器件，所以本文主要研究內(nèi)容就是光伏微網(wǎng)逆變器昀控制。微網(wǎng)逆變電源的控制方式一般有三種:下垂控制、恒壓恒頻控制和恒功率控制。現(xiàn)今使用最普遍的方法是下垂控制。該方法利用的是同步發(fā)電機工作時的下垂特征，從而在微網(wǎng)輸電時具備一定的調(diào)頻性能，然而該調(diào)頻作用類似于電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻，實現(xiàn)不了無差調(diào)頻。在微網(wǎng)運行時，下垂控制方式運用會引起明顯的弊端，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷有擾動時，頻率波動

3、大且迅速，低頻減載設(shè)備或許沒有足夠的時間來動作消除擾動，阻礙電網(wǎng)維持穩(wěn)定狀態(tài)。
　　本研究探討了微網(wǎng)的定義、特點還有目前的研究情況，論述了各種控制方法的研究現(xiàn)狀。從光伏電池特性與最大功率跟蹤點出發(fā)，對其跟蹤方法進行詳述，構(gòu)建光伏電池的模型，在MATLAB中進行仿真分析;細(xì)致分析微網(wǎng)逆變電源的控制方法與多微源系統(tǒng)工作時的控制方法。在詳述下垂控制工作的原理的基礎(chǔ)上搭建下垂控制器，一般由功率控制器、電壓電流雙環(huán)控制環(huán)節(jié)、濾波環(huán)節(jié)、下垂控

4、制環(huán)節(jié)、參考電壓合成環(huán)節(jié)五部分組成。由理論計算設(shè)置出控制器各部分的參數(shù)，構(gòu)建控制器的模型。利用仿真運行，證明了下垂控制模型的有效性與可行性，但是下垂控制的缺點也顯現(xiàn)出來。在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建小型光伏微網(wǎng)模型，采取對等控制策略，系統(tǒng)中逆變電源都采取下垂控制策略，分析了光伏微網(wǎng)的工作特性與負(fù)載變動時的微網(wǎng)的工作特性。在下垂控制器的P-f控制環(huán)節(jié)中加入虛擬阻抗來優(yōu)化下垂控制方法，在無功計算環(huán)節(jié)引入積分計算，彌補了傳統(tǒng)下垂