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随着化石能源的日益紧缺和北美大停电暴露出传统大电网的弊端,微电网作为一种新兴的发电方式正在受到全世界的重视,当前虽然还有很多技术难题没有攻克,但它的优点已经可以确定微电网必然是今后电力系统发电的一种趋势。
本文主要针对微电网中的逆变电源运行的控制策略的研究。分析电力系统中同步发电机在并网时的特性,根据此特性提出了逆变电源的虚拟同步发电机控制策略,并对逆变电源进行建模和仿真,验证此控制方法的正确性和可行性,并制作样机进行试验。全文的主要有以下几点:
1、查阅相关资料,了解分布式发电系统及微电网的相关概念和结构,知道其研究现状,进一步说明研究微电网的研究具有长远的意义。
2、根据现有的分布式发电系统中对逆变电源的控制方法及其他相关技术,说明现有的技术要求不能达到微电网运行的要求,同时分析同步发电机的控制技术,以此为依据,提出具有同步发电机特性的逆变电源控制方法,设计主电路的拓扑,并计算出滤波电路参数。
3、利用同步发电机的二阶数学模型和控制技术,设计出虚拟同步发电机算法,分析同步发电机调速器和励磁调节器的工作原理,设计出调压调频控制器,从而设计出具有同步发电机输出特性的逆变电源。
4、应用Matlab仿真软件和PLECS工具箱,搭建三相逆变电源及其控制系统的仿真模型。通过对系统模型的稳态和暂态仿真,并与同步发电机输出特性进行比较,分析系统的总体性能,验证算法的可行性。
5、采用TI公司的TMS320F2806 DSP作为系统的控制芯片,设计出逆变电源的各个部分的硬件电路,给出主要模块的软件流程图,为进一步的实验搭建平台。