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微电网是分布式可再生能源高效利用的有效方式,微电网与大电网相结合是未来电力系统的发展方向。本文所研究对象为低压微电网,低压配电线路表现为高R/X特性,导致采用传统下垂控制的微电网中分布式电源(Distributed Generation-DG)有功无功耦合,难以按其各自的容量对功率进行合理分配,同时各微源逆变器间的不同步导致控制策略复杂控制难度加大。本文摒弃传统微电网控制策略的束缚,提出了基于U-I下垂的同步定频微电网控制策略,即利用同步相量测量(PMU)装置提供的同步时钟或者相位信息作为各逆变器的全局同步参考信号,控制微电网内所有逆变器同步运行,利用U-I下垂控制关系控制逆变器输出功率。使得微电网内各逆变器类似于单台逆变器运行,从而简化功率与电压频率的对应关系,降低微电网控制难度。本文首先对传统下垂控制策略的基本原理进行简单描述,指出传统下垂控制策略中微电网运行受线路工况影响大以及各逆变器间功率分配不均等现存缺点,并搭建仿真模型验证所述内容。针对传统下垂控制策略的缺点提出一种基于U-I下垂的全逆变器型微电网控制策略。通过dq坐标下d轴的电压-电流下垂关系(U_d-I_d)控制逆变器有功潮流,q轴的电压-电流下垂关系(U_q-I_q)控制逆变器无功潮流,实现有功功率和无功功率的解耦控制。利用逆变器频率可控的特点,控制各DG逆变器频率固定,解决传统下垂控制策略中各逆变器间不同步问题,降低了底层逆变器控制难度。研究所提控制策略在不同线路工况下的运行特性,表明所提控制策略不受线路工况约束。并根据所提新型控制策略框图设计了适用于同步定频微电网的下垂控制器。最后为验证所提理论的有效性,本文以该控制理论为基础利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了包含三台DG的微电网仿真模型。仿真结果表明,所提出的控制策略能够有效实现有功无功解耦控制,使负荷在不同容量DG间合理分配,且保证了DG单元的即插即用性,提高了电能质量。为进一步验证所提理论的正确性,利用微电网实验平台对本文所提基于U-I下垂的同步定频微电网控制策略试验验证。实验结果表明本文所提控制理论在实际工程应用中的可行性,为进一步的工程应用奠定了坚实的基础。