基于混合下垂控制的微电网自同步逆变器研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文基于混合下垂控制的微电网自同步逆变器研究作者姓名：陈焱指导教师：闰士杰副教授东北大学信息科学与工程学院申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：电力电子与电力传动论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：冯健评阅人：冯健张宏宇东北大学2014年6月万方数据AThesisinPowerElectronicsandPowerDrivesResearchonSelf-SynchronousInvertersBasedonHybridDro

2、opControlinMicrogridByChenYanSupervisor：AssociateProfessorYanShijieNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。学位论文作者签名：硒、叛日期：加∥g·∥{学位论文版权使用

3、授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北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、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口-年@lm两年一导师签名：／习t乏签字日期：阳岬．‘．Z3万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于混合下垂控制的微电网自同步逆变器研究摘要近年来，微电网逆变器并网技术已成为研究的热点问题。目前，微电网逆变器的控制方式主要有单模式控制方式和双模

4、式控制方式。单模式控制方法能够实现微电网并网和非计划离网的无缝切换，避免了双模式控制方式可能带来的模式切换失败的风险。传统的下垂控制能够实现单模式控制，但是由于下垂控制在孤岛运行时输出电压幅值、频率与额定值存在偏差，此时不允许直接并网操作，需要采用锁相环技术进行准同期控制。针对传统下垂控制存在的不足，本文在传统下垂控制的基础上提出了一种混合下垂自同步控制方法，能够使系统频率保持恒定，无需锁相环准同期控制过程可直接进行并网操作，完全实现“即插即用”。首先，本文介绍了不同坐标系下的下垂控制方法的实现，分析和比较三环下垂控制和单环

5、下垂控制的特点，对逆变器准同期并网控制策略进行分析。其次，对本文所提出的自同步控制方法进行分析并运用小信号分析法建立微电网逆变器在并网和离网模型下的小信号模型，根据系统的状态空间方程画出系统的根轨迹图，并对系统的特征根轨迹进行分析，确定影响系统的主要控制参数，为选择系统控制参数提供理论依据。利用反步控制法对非线性辅助电压控制器进行设计，使得系统在并网和离网过程中能够平滑过渡，同时提高系统抗干扰能力。选择仿真系统的主回路及控制器相关参数，使用MATLAB／SIMULINK搭建系统仿真模型。对系统在独立、并联孤岛、并网、非计划性

6、离网模式下运行以及负载突变等情况进行仿真，并对仿真结果进行分析，验证了白同步控制方法合理性和可行性。最后，为了进一步验证本文提出自同步控制方法的正确性，搭建了以DSPF2812为控制核心的实验平台，对整个系统的软件和硬件进行设计，使用c语言编写控制系统的软件程序。从系统实际运行时的数据和实验波形来看，所提出的自同步控制方法达到了很好的控制效果。关键词：混合下垂控制；自同步逆变器；微电网；非线性反步控制器万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchonSelf-SynchronousInvertersBased

7、onHybridDroopControlinMicrogridAbstractInrecentyears，thegrid—connectedtechnologyofMGinverterhasbecomeahotresearchproblem．Atpresent，MGinvertercontrolmodesaremainlysinglemodecontrolmethodanddualmodecontrolmethod．SinglemodecontrolmethodcanrealizeseamlessswitchingwhenM

8、Gis鲥d—connectedorunplannedoff-grid，avoidingtheriskofthemodeswitchfailurethatdoublemodelcontrolmethodmayleadto．Traditionaldroopcontrolcanrealizesi