【摘 要】
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光伏、风力、燃料电池等分布式发电应用日益增多,在整个电力系统中的比重也不断增加。微网正是近来新兴的以分布式发电为基础的一种前沿技术,可以与大电网相互配合来充分发挥
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光伏、风力、燃料电池等分布式发电应用日益增多,在整个电力系统中的比重也不断增加。微网正是近来新兴的以分布式发电为基础的一种前沿技术,可以与大电网相互配合来充分发挥分布式发电的潜能。分布式电源和储能装置大多通过逆变器接入电网,逆变器之间的并联现象也就普遍存在。并联逆变器之间的参数差异导致它们之间环流的产生,环流不仅增加系统的功率损耗,还会使输出电流畸形严重、功率分配不均。本课题完成对微网中常用的光伏并网单元的硬件电路和主要参数的设计;分别针对光伏并网单元的谐波、效率问题,提出了几种实际可行的算法来进行改善和提升;对光伏并网单元的常用保护进行了介绍;对微网中常用的三相逆变器的运行基础进行了研究,建立了单台三相逆变器和三相逆变器并联系统的一般数学模型,同时也给出了同步旋转dq坐标系下的数学模型;给出SVPWM的实现方法,并在常规5段式SVPWM基础上,引进一种改进型的5段式SVPWM;根据逆变器并联系统的数学模型,对三相逆变器并联系统环流的产生进行了详细阐述;提出环流抑制的方法,包括零矢量分配法和零序电压差补偿法,对它们的原理和控制算法进行了详细叙述,并搭建仿真和实验平台,先对单台逆变器的运行进行了验证,在此基础上,又对两台逆变器并联系统进行了验证。零矢量分配法和零序电压差补偿法的验证结果证明了他们对环流抑制确实具有有效性和可行性。在零矢量分配法中,可以通过合理的分配逆变器中零矢量的作用时间来抑制环流,该方法动态响应快、环流抑制效果好,但该方法中的每台逆变器的零矢量调节都需要采样另一台逆变器的零序环流。零序电压差补偿法通过单台逆变器的零序电流经过控制算法生成零序电压差补偿量,使零序电压差接近于零,从而实现环流抑制,该方法动态响应速度快,控制器设计简单、易于实现、抑制效果好。
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