多逆變器并聯系統(tǒng)若干關鍵問題研究.pdf

1、隨著可再生能源的不斷開發(fā)利用，由光伏、風電、微型燃氣輪機及燃料電池等分布式電源和儲能裝置構成的微網正逐步形成規(guī)模，多逆變器并聯控制是確保微網系統(tǒng)可靠工作的關鍵技術，正成為當前研究熱點。離網模式下并聯逆變器之間的環(huán)流過大會造成個別模塊過載甚至故障，影響并聯逆變器系統(tǒng)的可靠運行;逆變器在運行中突加電動機等沖擊性負載時會瞬時承受5到7倍的額定電流，導致逆變模塊故障;在并網模式下無輸出隔離變壓器的逆變器會向電網注入直流分量，同時多臺基于LCL耦

2、合的并網逆變器由于電網阻抗的耦合作用會在PCC引起諧振，當并網電流直流分量或諧振電流波形質量超過規(guī)定標準時并網逆變器被要求從主電網脫開，從而影響并網發(fā)電。為了保證微網中并聯逆變器可靠運行，本文主要研究了微網在離網工作模式下多逆變器并聯系統(tǒng)的直流環(huán)流抑制、突加沖擊負荷抑制技術以及在在并網模式下逆變器的并網電流直流注入分量抑制和多逆變器并網諧振抑制技術問題。
　　本文提出了一種新穎的基于獨立控制的多模塊逆變器并聯系統(tǒng)直流環(huán)流抑制策略。

3、基于有功功率和無功功率均流控制的逆變器并聯系統(tǒng)能很好地抑制基波環(huán)流，獲得很好的均流性能，但是不能自動抑制直流環(huán)流。在基于平均功率控制的并聯系統(tǒng)基礎上，對每個并聯逆變模塊設置一個獨立的電壓直流分量抑制電路，通過校正逆變基準值控制每臺逆變器輸出電壓直流分量為零，從而達到控制并聯系統(tǒng)的直流環(huán)流為零。由于各個模塊獨立調節(jié)，因此實現了各個并聯模塊之間的直流環(huán)流控制上的解耦。本文所提控制策略能可靠、有效地抑制并聯系統(tǒng)的直流環(huán)流。
　　本文提出

4、了一種新穎的抑制并網逆變器直流注入分量的控制策略。由于無輸出隔離變壓器的光伏逆變器具有較高的效率和較小的體積，在光伏并網系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。為了有效抑制無輸出隔離變壓器光伏并網逆變器注入電網的直流分量，本文提出一種電壓檢測的新型控制策略，新的直流抑制控制策略是在傳統(tǒng)的并網電流控制環(huán)基礎上增加了一個直流電壓抑制環(huán)。直流抑制環(huán)由差分放大器、低通濾波器和直流控制器構成。直流抑制環(huán)的采樣信號是一個高頻PWM，采樣點位于全橋逆變器的兩個橋

5、臂中點。新的控制策略有兩個顯著的特點:第一，使用差分放大器來采樣逆變器兩個橋臂中點之間的輸出直流分量，避免了使用霍爾電流傳感器采樣帶來的零點漂移問題;第二，直流抑制環(huán)包圍了逆變的輸出擾動信號。因而，加入直流抑制環(huán)后能有效消除并網逆變器注入電網直流分量。
　　本文建立了多逆變器并網的數學模型，研究了多逆變器并網的諧振機理，并采用有源阻尼方法對多逆變器并網諧振進行了有效抑制。多逆變器并網的諧振問題已經影響了新能源并網發(fā)電技術的大規(guī)模推

6、廣應用，為了抑制多逆變器并網諧振所產生的諧振問題，本文首先用戴維南原理對單臺逆變器的閉環(huán)控制電路進行了等效，從而得出多逆變器并網的閉環(huán)控制數學模型;基于控制數學模型分析了多逆變器并網的諧振特性;為了有效抑制多逆變器并網的諧振，采用濾波電容電流反饋構成有源阻尼控制，并建立了含有有源阻尼的多逆變器并網數學模型;最后通過Matlab/simulink仿真和試驗對所采用的有源阻尼方法進行了驗證。
　　本文提出了一種快速切換控制策略以抵抗沖

7、擊負荷的瞬時沖擊電流。當UPS被施加沖擊性負載，如電動機或者整流型負載，瞬時沖擊電流會達到額定負載電流的5倍到7倍。因此，如果UPS逆變器不采取控制措施，巨大的沖擊電流會導致逆變器模塊故障。為了抑制沖擊電流，本文提出了一種抵抗沖擊負荷的快速切換控制方法。當在開關周期中檢測到沖擊電流時，UPS快速開通旁路，并且維持逆變輸出，實現逆變和旁路同時供電以抵抗瞬時沖擊負荷。所有的檢測信號和相應的驅動電路都是UPS傳統(tǒng)電路所必需的，因此實現本文所提