【摘 要】
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交直流混合微电网中包含了交流子网和直流子网两个部分,结合了两个子网的优势,可以更方便和高效地利用分布式发电。交直流混合微电网通过连接两条母线的AC/DC双向功率变换器实现两个子网之间能量交换。AC/DC双向功率变换器是交直流混合微网中协调两个子网功率平衡的核心元件。本文针对传统的交直流混合微电网内AC/DC双向功率变换器不能控制传输功率大小的缺点,研究了AC/DC双向功率变换器的双向下垂控制下的功
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交直流混合微电网中包含了交流子网和直流子网两个部分,结合了两个子网的优势,可以更方便和高效地利用分布式发电。交直流混合微电网通过连接两条母线的AC/DC双向功率变换器实现两个子网之间能量交换。AC/DC双向功率变换器是交直流混合微网中协调两个子网功率平衡的核心元件。本文针对传统的交直流混合微电网内AC/DC双向功率变换器不能控制传输功率大小的缺点,研究了AC/DC双向功率变换器的双向下垂控制下的功率平衡策略。分析了AC/DC双向功率变换器的拓扑结构,建立了AC/DC双向功率变换器在不同坐标系下的数学模型,设计了AC/DC双向功率变换器交直流两侧滤波器参数。在此基础上,研究了传统AC/DC双向功率变换器的电压电流双闭环控制策略,设计了电压电流双闭环参数,MATLAB仿真结果验证了参数设计的正确性。针对传统AC/DC双向功率变换器无法控制传输功率大小的问题,提出了双向下垂控制策略,对交流母线频率值和直流母线电压值进行归一化处理,通过计算控制AC/DC双向功率变换器功率输出功率大小和方向,使交流子网和直流子网内部实现功率平衡。通过MATLAB/Simulink仿真验证功率控制策略的可行性。研究了分布式电源并网逆变器在下垂控制下并网/孤岛模式切换技术,采用改进后的预同步技术实现了并网逆变器孤岛模式到并网模式的平滑切换,对切换过程进行了分析。最后通过RT-Lab实时仿真平台,搭建了交直流混合微电网的实验模型,验证了AC/DC双向功率变换器能够有效地调节两个子网间的功率平衡,并完成了并网到离网模式和离网到并网模式两种模式切换下的实验。
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