交直流混合微网双向AC/DC互联变流器控制策略研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dillydally
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微网可以有效整合和利用分布式电能,具有巨大的社会和经济意义。而交直流混合微网能够更方便的连接分布式电源,同时融合了直流微网和交流微网的特点,功率流动和控制方式也更加灵活。互联变流器作为交、直流子网功率接口,能通过控制功率交换实现子网的相互支撑,有利于整个微网系统的可靠稳定运行。为解决传统归一化下垂控制与交、直流子网电压精度之间的矛盾,提出了一种适用于交直流混合微网互联接口的自适应下垂控制。本文对交直流混合微网的功率平衡关系和下垂控制原理进行深入研究,针对低压微网的孤岛运行模式,推导了传统归一化控制中下垂系数与传输功率的关系式,引入交、直流电压变化量构建表征系统负载状态的运行判据,基于此设计了下垂系数自适应变化的控制策略,并通过小信号分析得到维持系统稳定的下垂系数范围,使系统在每种工况下都能达到功率的最佳平衡。针对系统并联线路阻抗不匹配引起的传输功率分配偏差问题,提出了一种提高功率分配精度的控制方法。因互联变流器具有双向传输能力,将其下垂特性拆分成两个等效的下垂特性,在此基础上分析了系统线路阻抗差异对并联运行互联变流器传输功率和产生环流的影响,同时对传输功率成比例分配条件也进行了研究,基于等效下垂特性设计了功率分配控制器,将功率调整信息引入下垂系数自适应环节,以实现互联变流器按容量成比例传输功率。为验证本文提出的互联变流器自适应下垂控制和功率分配控制的有效性,在Matlab/Simulink平台搭建交直流混合微网模型进行仿真。将传统归一化下垂控制和自适应下垂控制进行比较,验证了自适应下垂控制策略不仅能在保证功率在交、直流子网间双向流动的同时减少不必要功率流动,还能提高功率传输的准确性,达到补偿子网电压偏差的效果。对比引入功率分配控制前后,验证了功率分配控制能降低功率分配偏差。
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