基于下垂控制策略的微网逆变器研究

随着化石类能源的日益枯竭与环境问题的恶化，具有清洁、高效与可持续特点的分布式能源受到了世界各国的重视，微网技术作为能够有效利用分布式能源的途径成为了研究的热点。在微网系统中，系统环流与实现同步锁相是急需解决的难题。本文针对系统环流问题，运用虚拟阻抗法来改善微网系统的输出阻抗，进而抑制系统环流。面对同步锁相的难题，在应用增强型锁相环的基础上，运用自适应控制来改善因相位突变而造成频率剧烈波动的缺陷。本文主要的研究内容有： 首先本文介绍了微网系统的主电路拓扑结构。采用光伏电池作为微网系统的能量来源，主电路采用单相全桥逆变结构，并分析了滤波电感与电容的选取原则，还设计了电感电流与输出电压反馈的双闭环控制系统使微网系统达到其要求的精确性与稳定性。 其次，本文根据微网系统的特点与要求，选取下垂并联控制方案作为研究重点。接着研究系统环流产生原因，采用虚拟阻抗法来抑制输出阻抗中阻性成分从而达到抑制系统环流的目的。 紧接着本文对增强型锁相环所具有缺陷进行了分析，引入了自适应控制对增强型锁相环关键参数进行控制，在相位突变时能瞬时反应并抑制相位参数对于频率的影响，从而提高了微网系统输出电能的质量。 最后运用仿真软件对本文所提出的基于下垂控制策略的微网逆变器进行验证，仿真结果表明本文所提出的理论能够有效改善微网系统的输出特性。