【摘 要】
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受能源与环境的影响,分布式发电(DG)的概念被提出。太阳能作为清洁、价廉的可再生能源,被广泛应用于分布式发电系统中。而分布式发电系统的不可控性使其难以充当大电网的有效
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受能源与环境的影响,分布式发电(DG)的概念被提出。太阳能作为清洁、价廉的可再生能源,被广泛应用于分布式发电系统中。而分布式发电系统的不可控性使其难以充当大电网的有效补充,于是微电网(Micro-grid)应运而生。为使微电网在并网与离网时都能实现系统功率的平衡,储能设备是其不可或缺的单元。故对以光伏组件为微源并集成储能设备的微电网控制策略的研究具有重要的意义。本文首先给出了针对小功率微电网应用场合的光储一体化结构,系统通过一个两级式主逆变器实现光伏组件与储能设备的同时接入。在系统结构的基础上阐述了光储一体化微电网系统的控制策略,包括并网模态控制与孤岛模态控制。针对光储一体化微电网的主控逆变器,本文建立了基于前级Boost电路的最大功率点跟踪(MPPT)的模型;基于后级三相全桥电路的电感电流内环、蓄电池充放电外环与孤岛电压外环的模型。对于微电网系统的稳定性,本文应用特征根分析法(Eigen-analysis Method)对并网模态与孤岛模态分别进行了研究,分析了电网感抗及逆变器补偿环节控制参数对系统特征根的灵敏度,并对比分析了反馈电感电流的逆变器并网系统与反馈网侧电流的逆变器并网系统的稳定性。为验证光储一体化微电网主逆变器的控制策略,本文设计并研制了一台15k VA微电网主逆变器实验样机,基于此平台分别完成了光储并一体化控制策略、孤岛和并网模态下稳态工作、孤岛与并网模态间动态切换等相关实验验证,最后给出了实验结果及其分析。
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