新能源的不断开发和利用使得分布式发电取得了迅猛的发展,大量的分布式发电接入电网给电网的稳定性和可靠性带来很大的挑战。微电网技术的研究和发展可有效解决分布式发电带来的问题,其相对于传统大电网具有更好的灵活性和可控性,是目前各国电力发展研究的热点。双模式逆变器作为微电网电力电子接口装置,除了满足两种模式的正常运行还需要保证切换过程的平滑性。因而对切换过程中所需要的主动式孤岛检测研究已成为电力发展领域的一个重要方向。本文分析了双模式逆变器的拓扑结构,根据系统实际应用的不同情况,构建了独立控制模式和并网控制模式的数学模型,并设计了相应的控制器。同时为减少切换过程对电网侧电流和负载端电压带来的冲击,加入了电压环以实现模式的平滑转换。此环还可以减少并网模式下的电网波动对输出电流的影响。针对孤岛效应的产生机理及其危害,分析并选择了孤岛检测的评价指标,对盲区的描述采用了f0 normQ?C的坐标平面方法。对经典的主动式孤岛检测方案原理及优缺点进行了对比分析。之后,本文提出了一种改进的主动式频率偏移法孤岛检测方案,该方案将带正反馈的主动频移法和优化电流扰动法相结合,并加入了符号函数。此改进方案相对于传统的主动频率偏移法使得检测盲区减小、对电能质量的影响降低,并加快了不同负载性质情况下的检测速度。搭建MATLAB仿真模型,验证了所述控制理论的合理性。在仿真实验的基础上设计了以TMS320F2812DSP为控制芯片的实验方案,搭建了小型硬件系统电路。
