逆变器无互联线并联关键技术的研究

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分布式电源系统以其供电单元模块化、便于扩容、易于维护和可以实现冗余供电而越来越受到业界的重视,逆变器并联技术是分布式电源系统中的关键技术之一。在众多的逆变器并联控制技术中,无互联线并联技术较有互联线控制技术,其并联运行方式有系统配置方便、并联时接线少、抗干扰能力强、冗余度高等优点,本文以逆变器无互联线并联技术作为研究对象。逆变器无互联线并联系统还存在一些问题急待解决,其中最关键的问题就是存在于逆变器模块间的环流问题。因此本文主要研究逆变器无线并联系统的环流抑制技术。第一,对单台单相全桥电压型逆变器的电路拓扑结构进行分析,逆变器采用输出电压瞬时值(电压外环)和滤波电感电流瞬时值(电流内环)的双闭环反馈控制方式。第二,建立了两台逆变器的无线并联系统,分析了因输出电压幅值不同、输出电压功率角不同以及输出阻抗不同而产生的六种环流形式。并将这六种环流形式分为两大类,即因输出电压幅值频率不同而产生的环流和因输出阻抗不同而产生的环流。第三,针对因输出电压幅值和频率不同而产生的环流,采用改进的PQ下垂控制法来抑制系统产生的此部分环流并进行仿真验证。针对因输出阻抗不同而产生的环流,采用一种改进的虚拟阻抗法来抑制系统产生的此部分环流并进行仿真验证。通过对这两种控制策略的理论分析和仿真验证,表明这两种环流抑制策略能够有效地抑制系统产生的环流,并且能够均分逆变器输出功率和负载电流,同时对并联系统输出电压影响不大。最后,搭建了两台逆变器并联的实验平台,在实验中得到并联系统输出电压电流和环流实验波形,达到了预期效果,从而验证了本文理论分析的正确性。
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