基于序阻抗的三相DC-AC变换器的建模与稳定分析

大规模、集中化是智能电网的发展趋势,但是随着分布式发电系统的发展和新能源技术的提高,微电网这一特殊的供电形式作为与电网互补共存的一部分,开始变得越来越重要。由于分布式电源的存在,使得电网的供电方式和动态特性变得愈发复杂。各个分布式电源与电网之间的并网匹配问题尤为关键,而这个问题可以用分布式电源与电网之间的阻抗匹配情况来反映。因此,本文以基于阻抗的稳定性判据为基础,对并网逆变器进行阻抗建模与稳定性分析,对保证并网系统的稳定性运行有一定的意义。本文首先对所采用的并网逆变器拓扑结构进行阻抗建模,利用谐波线性化和小信号模型得到逆变器的输出阻抗模型。并在仿真分析中分别对含有锁相环(PLL)和不含有锁相环的阻抗模型进行了验证。并在此基础上确定在阻抗模型中对系统稳定性的影响因素,利用逆变器的输出阻抗模型和电网阻抗模型,采用基于阻抗的分析方法分别分析了逆变器阻抗和电网阻抗对并网系统稳定性的影响。根据分析结果,结合自适应规则对逆变器阻抗进行相应的优化。本文的研究为后续电网阻抗的在线测量打下基础,并且所测量的电网阻抗可以用来实施自适应控制策略,在面临大型电网阻抗变化时保持逆变器控制稳定,而且所开发的阻抗模型和提出的控制方法可以在后续的分布式发电试验平台的实验中进行了验证与证明。