【摘 要】
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随着能源危机和全球变暖问题的日益严重,大力发展可再生能源并网发电技术是有效措施之一。为了提高分布式发电系统的效益和价值,以微电网形式将分布式发电单元接入主网是一种
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随着能源危机和全球变暖问题的日益严重,大力发展可再生能源并网发电技术是有效措施之一。为了提高分布式发电系统的效益和价值,以微电网形式将分布式发电单元接入主网是一种有效的方式。微电网无缝切换控制策略是保证其安全稳定运行的重要保障,本文主要以微电网逆变器为研究对象,重点对基于混合储能系统的并网逆变器平滑切换控制进行研究。建立了微电网并网运行和孤岛运行模式下的并网逆变器的数学模型,在并网逆变器的传递函数基础上研究了PQ控制和下垂控制策略,设计了两种控制策略的闭环调节器参数,并且通过仿真软件建立了并网逆变器仿真平台对PQ控制和下垂控制进行了仿真验证。研究了超级电容器和蓄电池储能装置的数学模型和充放电特性,分析了双向DC/DC变换器的基本原理,建立DC/DC变换器的数学模型,给出了DC/DC变换器的恒压和恒功率控制策略,并且通过仿真软件建立储能变换器的仿真模型,分别对恒压和恒功率控制进行了仿真验证。研究了传统无缝切换控制的基本原理,在电压幅值、频率和相位不同情况下对并网逆变器输出电压和电网电压的差值进行了量化分析和仿真验证。针对传统无缝切换控制策略的不足,提出混合储能,给出了混合储能的能量管理和协调控制方法,针对锁相环控制策略、预同步控制和PI调节器方面进行改进,提出了解耦双同步锁相环、改进下垂控制策略以及抗饱和PI调节器,并且对解耦双同步锁相环和传统同步锁相环进行了仿真对比分析。最终,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了基于混合储能系统的微电网仿真模型,分别对传统无缝切换控制和改进型无缝切换控制策略了进行了仿真验证。
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