基于主从结构的微电网综合控制策略研究

微电网将微源、储能装置、电力负荷及控制装置结合在一起，形成单一可控的单元，既可并网运行也可孤岛运行。微电网提供了一种充分利用分布式发电单元的机制，是未来电网实现高效环保和优质供电的重要途径。其中，微电网主控逆变器的控制策略作为微电网的关键技术之一，为微电网运行提供必要的能量平衡和电压支撑。 本文主要研究基于主从结构的微电网系统的综合控制策略。首先给出微电网主控逆变器外环PQ控制器、V/f控制器和内环电流控制器的设计方法。在分析控制器结构的基础上，建立了微电网主控逆变器数学模型，介绍了SVPWM的产生原理及实现步骤。其次，文中给出两种适用于微电网系统的软件锁相环，两种锁相结构均可实现并网时追踪公用电网相位、孤岛时为微电网系统建立频率支撑、并网转孤岛锁相角的平滑过渡，可确保微电网系统运行模式的平滑无缝切换。 论文在MATLAB/Simulink环境下搭建了微电网及控制系统的仿真模型，同时，基于TMS320F28335设计一台微电网主控逆变器的实验平台，给出了微电网主控逆变器的硬件和软件设计，在此硬件平台基础上对前述理论研究进行了测试评估和实验验证。仿真和实验结果表明：微电网主控逆变器可以在并网和孤岛模式下稳定运行，并可实现二者之间的平滑无缝切换，提高了供电可靠性，从而验证了本文所给出的基于主从结构的微电网综合控制策略的正确性和可行性。