【摘 要】
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混合微电网兼顾了交流微电网和直流微电网的双重优点,其中接口变换器是连接交流母线和直流母线的核心装置,肩负着能量双向流动的重要功能。随着交直流混合微电网快速的发展,大量电力电子设备接入及无功的影响,导致母线电压不稳定等问题,则开展混合微电网接口变换器控制策略研究至关重要。首先介绍了本课题的研究背景与意义,介绍了微电网和相关变换器的发展现状,并对微电网中的变换器相关控制技术进行展开阐述,对自抗扰控制技
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混合微电网兼顾了交流微电网和直流微电网的双重优点,其中接口变换器是连接交流母线和直流母线的核心装置,肩负着能量双向流动的重要功能。随着交直流混合微电网快速的发展,大量电力电子设备接入及无功的影响,导致母线电压不稳定等问题,则开展混合微电网接口变换器控制策略研究至关重要。首先介绍了本课题的研究背景与意义,介绍了微电网和相关变换器的发展现状,并对微电网中的变换器相关控制技术进行展开阐述,对自抗扰控制技术在微电网等实际应用中进行简单的介绍,并结合典型交直流混合微电网的系统结构,对变换器和光伏电池进行仿真建模。其次第三章分析了基于DC/DC变换器下垂控制的原理,针对传统下垂控制的局限性,构建了由多个微源和负载组成的微电网分布式二次控制框架,采用一种基于传统下垂控制下的二次控制策略,以解决电压和电流分配精度在微电网中的偏差问题。由于下垂控制中,电压电流双闭环控制大多是通过PI控制实现的,然而PI控制具有滞后性,对于微电网这种不确定性强的系统中很难得到满意的控制效果。为了解决这个问题,在第三章的基础上对自抗扰控制的概念及其控制器原理进行详细的分析,设计了一种基于自抗扰的改进下垂控制器,取代了PI控制器从而实现系统的稳定,并通过仿真分析验证了方法的有效性。最后对连接直流微电网到大电网的双向AC/DC变换器的控制策略进行研究,针对双向AC/DC功率变换器在微电网母线电压不稳定上的问题,提出了一种结合线性扩张状态观测器LESO(Linear Extended State Observer)自抗扰滑模理论的前馈鲁棒控制策略,通过建立微电网三相AC/DC双向功率变换器的动态数学模型,设计三阶线性扩张状态观测器,将三阶LESO的观测值用于滑模控制器的设计。该控制策略能够在不需要额外电流传感器的情况下实现前馈控制,确保系统具有良好的动态性能。同时该策略还能够有效的降低滑模控制的实现难度,削弱系统的抖震,明显提高系统的鲁棒性能。通过多个工况的仿真对比,验证了本文所提控制策略的优势。图43幅,表5个,参考文献63篇。
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