双模式微电网逆变器控制策略研究

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1、多事未)p夕l硕士学位论文双模式微电网逆变器控制策略研究ResearchonControlStrategyforMicrogridDouble．．ModeInverter作者：王一江导师：谢桦北京交通大学2014年3月中图分类号：TM464UDC：621．3学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文双模式微电网逆变器控制策略研究ResearchonControlStrategyforMicrogridDouble—ModeInverter作者姓名：王一江导师姓名：谢桦学位类别：工学学科专业：电气工程学

2、号：11121686职称：副教授学位级别：硕士研究方向：电力电子与电力传动北京交通大学北尿父=通大字2014年3月学位论文版权使用授权书lUIlIlIIEIEIIIIlqIIqllI(IIIlIEIlIIIllII(IllLlllIY2603542本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学

3、位论文在解密后适用本授权说明)、、学位论文作者签名：“一价／签字日期：必7怍易月)f日致谢值此论文完成之际，首先向尊敬的导师谢桦副教授表示衷心的感谢与诚挚的敬意。时光荏苒，转眼间近三年的硕士学习生活即将结束。硕士求学期间，谢桦导师渊博的学识、严谨的态度、敏锐的思维、干练的作风和谦虚的品格，永远值得我学习。导师在我的学业上倾注了大量的心血，给予了我许多教诲和帮助，必将使我终生受益。曾国宏副教授对本人的论文撰写给予了大量的指导和鼓励。曾老师勤奋的科研作风、与时俱进的科研精神和宽厚善良的处事方式体现了一位真正的学者的风

4、采。曾老师，论文的完善离不开您的帮助，在此，致以我诚挚的谢意。吴学智老师在本人的科研道路上给出了很多宝贵意见，每有疑惑，吴老师总会耐心指导。他的一句话，通常让我醍醐灌顶，谨以此向吴学智老师表达衷心的谢意。此外，感谢金新民、童亦斌、荆龙老师对我学习和生活上的无私帮助。三位老师学识渊博，在我的航行道路上如同指路明灯，在此一并致谢!我将更加努力，不辜负各位恩师的殷切期望。感谢实验室唐芬、黄杏、马添翼、梁建钢、周啸等各位师兄师姐的无私帮助，在我科研最困难的时刻，是你们雪中送炭，让我拨云见日。感谢苏昆仑、李经纬、代林旺、王

5、言邦、王京保、周冰同学长久以来的支持和帮助，将近三年的硕士生活因你们的陪伴而丰富多彩。特别感谢杨涛、李葛亮、李友敏、姬志辉、柴亚盼、王冰清同学，将近八年的同窗生涯，情谊地久天长。深深感谢我的父母!你们为我操劳半生，默默付出。你们是我最坚强的后盾，给我继续前进的勇气!最后，向关心我、爱护我和给予我帮助的所有人再一次致以诚挚的谢意!虫塞撞要中文摘要摘要：双模式微电网逆变器是分布式发电系统的重要组成部分，它既可以工作于并网模式，将分布式发电装置产生的能量送入电网；也可以工作于离网模式，在电网供电中断时为本地负载提供电压

6、频率支撑。为了保证负载的不间断供电，两种工作模式之间的转换为不停机重启的无缝切换；同时应具备快速准确的孤岛检测功能，避免模式切换误动作。本文着重研究了双模式微电网逆变器的离网运行、工作模式无缝切换和孤岛检测技术。本文建立了双模式逆变器的并网模型，采用单电流环控制方式实现了输出功率的控制，计算出关键控制参数，在Matlab／Simulink环境下搭建了仿真模型，验证了双模式逆变器在单电流环控制方式下具有良好的稳态和动态特性。双模式逆变器离网运行时须为微电网系统提供电压和频率支撑。文中比较了恒电压恒频率控制和下垂控制

7、，选用基于尸．厂，Q．矿的下垂控制。文中分析了电网阻抗对下垂控制的影响，以及三台双模式逆变器并联离网运行构成微电网的稳定性问题。通过Matlab／Simulink仿真以及微电网实验平台的实验，证实了该控制策略可以使双模式逆变器实现离网状态下的稳定运行，为本地负载提供电压支撑，同时具有快速响应负载变化的能力。并网运行与离网运行的平滑切换是双模式逆变器的关键技术。本文研究了一种并行切换技术，通过增加控制环节使双模式逆变器的两套控制策略输出的电压矢量互相跟踪，实现无缝切换。文中应用赫尔维茨稳定判据对新增控制环节的参数进

8、行了选取。通过仿真和实验证实了并行切换策略的有效性，切换过程未出现负载电压电流突变，保证了重要负荷的不间断供电。双模式逆变器运行模式的切换依赖于有效、准确、可靠的孤岛检测。文中对负序电压正反馈孤岛检测法和基于DFT测量电网阻抗孤岛检测法进行了理论分析和仿真实验，证实了两种方法都具有检测盲区小、检测速度快的特点。但是，基于DFT测量电网阻抗孤岛检测法的实现需要对并联双模式逆