逆变器并联系统的控制策略研究

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1、分类号密级逆变器并联系统的控制策略研究研究生姓名：黄鹰指导教师姓名、职称：秦斌教授学科专业：电气工程研究方向：现代电力电子技术及系统二○一五年六月十五日分类号_密级.逆变器并联系统的控制策略研究ControlStrategyResearchoftheInverterParallelSystem研究生姓名：黄鹰指导教师姓名、职称：秦斌教授学科专业：电气工程研究方向：现代电力电子技术及系统论文答辩日期士1^•答辩委员会主席湖南工业大学:〇一五年六月十五湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下

2、，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：j曰期:丄15年6月/夕曰湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以釆用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名^导师签

3、名日期：y每々月《日摘要随着科技及社会的高速发展，各个行业对供电系统的要求也更加苛刻。相对于单台逆变模块供电系统而言，多台逆变模块并联的供电系统在容量、冗余性上有巨大优势，而且逆变器并联供电系统具有更高的灵活性、可靠性和更低的研发及运营成本。文中比较了几种主要的逆变器并联系统控制策略的优劣，并把无互连线控制策略作为本文的研究重点。单机逆变模块的性能对逆变器并联运行有较大影响，具有优良性能的单机逆变模块是逆变器并联系统稳定运行的前提。依据实际要求，对单机逆变模块进行分析和建模，并分别设计了三种闭环控制器，并通过仿真对设计进行了验证

4、和对比，仿真结果表明双闭环控制的单机逆变模块具有稳态精度高、动态响应速度快、输出电能质量高的优点。通过对逆变器并联系统模型的理论分析，得到逆变模块的输出电压幅值、相位和其输出的有功、无功功率之间的关系，因而可通过控制逆变模块的相位、幅值来间接控制有功、无功功率，均分负载电流。分析了系统环流及影响环流的几种因素，并通过仿真验证这些因素对系统环流的影响。针对传统无互连线下垂控制的逆变器并联系统动态特性低的问题，提出在传统算法中加入微分环节，用以改善系统的动态性能。仿真结果表明新的下垂控制算法可以有效改善系统的动态性能，抑制系统环流，

5、均分负载电流，逆变器并联系统可以稳定运行。关键词：逆变器，环流，无互连线，下垂控制IIABSTRACTWiththerapiddevelopmentofsciencetechnologyandsociety,variousindustriesarestrictertotherequirementofpowersupplysystem.Relativetothepowersupplysystemofsingleinvertermodule,theparallelpowersupplysystemofmultipleinverter

6、modulesnotonlyhasahugeadvantageonredundancy,capability,butalsohasgreaterflexibility,reliability,andlowercostsofdesigningandoperating.Comparedtoothercontrolstrategiesoftheinverterparallelsystem,andclassifiedtheiradvantagesanddisadvantagesrespectively,andthispaperfocus

7、ontheinverterparallelsystem,whichcontrolledwithoutinterconnection,astheinvestigatedsubject.Theperformanceofsingleinvertermodulehasagreatinfluenceontheoperationoftheinverterparallelsystem,sosingleinvertermodulewithexcellentperformanceisthepreconditionoftheinverterpara

8、llelsystemtooperatestably.Accordingtoactualrequirements,analyzedandconstructedtheemulationalmodelofthesingleinvertermodule,anddesig