交直流混合微电网建模与变流器控制技术研究

微电网是包含有本地发电装置、储能装置和本地负荷,并具有一定的自我调节和控制能力的配电子网,交直流混合微电网结合了交流微电网和直流微电网的各自优点。相对于单纯的交流微电网和直流微电网,交直流混合微电网减少AC/DC和DC/AC损失；可以同时用于交流负荷和直流负荷,减少用户设备内的变频装置,降低设备的制造成本。目前国内对交直流混合微电网的研究仍处于探索阶段,不同运行模式下变流器的控制策略及其协调控制是微电网系统稳定运行的关键。 本文主要研究基于主从控制的交直流混合微电网系统微源建模与变流器控制技术研究,主要工作如下： 首先建立双向AC/DC变流器的数学模型,在此基础上研究分析双向AC/DC变流器在不同运行模式下采用的控制策略：PQ控制和Vf控制。分别对PQ与Vf控制方法中的电流内环、电压外环控制器进行相应设计,且控制器调制方法采用SVPWM实现。 其次理论分析光伏电池工作原理及输出特性,建立光伏电池工程仿真模型,深入分析研究交直流母线侧光伏电池在并网模式下采用的MPPT控制策略与孤岛模式下采用的MPPT与限功率控制策略；分析蓄电池的工作原理与充放电特性并建立其仿真模型,深入研究蓄电池在不同运行模式下的控制策略：恒流充放电与电压闭环控制。分析仿真结果验证所建模型的正确性。 最后在Matlab/Simulink仿真环境中搭建交直流混合微电网及其控制系统仿真模型,分析交直流混合微电网在并网模式下的6种工作状态与孤岛模式下的4种工作状态,改变微电源的外部环境或负载情况进行各工作状态间的切换,分析仿真结果验证系统协调控制的有效性。