微电网并网系统的控制器的设计与分析.doc

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P-w下垂曲线这里，是每个分布式电源实际的输出功率，分别是有功功率的最大自和最小允许运行的频率。分别是给定的有功功率和频率，是下垂特性系数，相应的方框图见Fig9.至于同步控制器下本在介绍。Fig9包含同步算法的有功控制环根据Fig8，每一个分布式电源开始并网运行在基频W*（50Hz）和额定输出有功频率P*，一旦孤岛后，每个分布式电源必须根据下垂特性调整他们的输出有功功率来在一个稍微降低的频率上满足有功功率平衡。这就要求每个分布式电源根据自身的容量来来调整自己的输出下垂曲线以达到功率平衡。这里，说明一下，孤岛模式下降低的频率对微电网再同步和在并网都是非常有利的，并且它还能作为系统是在并网状态还是孤岛状态的一种指示器。类似，通过改变每个分布式电源的电压幅值来调整无功功率也有相应的下垂曲线，其下垂特性用表达式写成：这里，代表实际的输出的无功功率，分别是给定的有功功率和电压幅值，代表下垂斜率，那么这个相应的方框图如，其中同步算法下文再详细介绍。Fig10 包含同步算法的无功控制环但是Q-E下垂特性有个复杂之处，那就是分布式电源的输出电压必须不同于并网的大电网电压，这样才能保证保证在并网模式下正常的无功功率控制。因此，Q-E特性不能直接用于并网模式下的无功功率控制。这一点不同于P-w控制因为每一个分布式电源和大电网在并网模式下具有相同的频率，因此允许在并网和孤岛模式下采用相同的下垂特性控制算法。一个良好的解决这个问题的办法就是在并网模式下加一个额外的调节器如图Fig10 所示，当并网时，选择PI调节器来控制无功功率，保证输出的无功功率无偏差的跟踪上给定的无功功率。在这里PI调节器的参数设置为由于参数比较小，所以反应时间比较长，这样就可以实现内部电压电流环和外部有功功率环的解耦。当大电网出现故障孤岛运行时，控制器选择到Q-E下垂特性上去，这样可以确保微电网能够平滑的从并网过渡到孤岛运行模式下。2）从孤岛模式转换为并网模式：当大电网恢复正常运行后，那么微电网必须实现再同步然后才可以在并网。同步算法可以通过控制微电网和电网电压的电压差和相角差来控制，然后把这种想法付诸于实际见图Fig9 和Fig10.这两个控制器的输入信号就是STS开关两端的电压幅值差和相角差，输出信号反馈到有功和无功环来使微电网电压幅值和相角完全跟踪上大电网的幅值和相角。一旦在同步并且闭合STS后，马上解除同步控制器并且设定他们的输出为0以便不影响并网模式下的正常运行。在本文中，每个同步控制器的反应时间设为在0.5s左右，来确保电压幅值和频率在负荷允许的承受范围能力内。基于这个目标，那么相应的频率同步PI调节器参数为并且对于频率控制器而言饱和限幅为。幅值同步控制器参数为并且饱和限幅为. 当多个分布式电源并网时存在一个问题，那就是个各分布式电源必须有着相同的电压幅值和频率变化特性来避免分布式电源内部之间的环流。由于每个同步控制器都采用相同的输入信号，因此只要对每个分布式电源使用相同的控制器参数就可以解决这一问题。总结，最终的控制方框图如Fig11 Fig11 总体控制器结构图通过实验搭建电路图来进行仿真如图Fig12 Fig12. 实施数字仿真的实验设备A 并网到孤岛模式Fig13和Fig14展示了从t=6s开始为微电网从并网模式转换为孤岛模式的有功和无功功率变化图。Fig13清晰地展示了两个分布式电源有功功率呈现比例性的增加。而Fig14展示了无功功率略微不成比例的增加。这是因为下垂特性的准确性被两个分布式电源的线阻抗所干扰。Fig13 由并网到孤岛模式下有功功率变化曲线Fig14从并网到孤岛运行下的无功功率变化曲线B从孤岛到并网模式Fig15展示了在t=6s时进行再同步算法，很明显，控制器成功的实现了微电网电压完全无偏差的跟踪上了大电网电压并且分布式电源内部之间没有环流。Fig15 微电网和电网的再同步Fig16和Fig17展示了在再同步过程中有功功率和无功功率的变化， Fig16 再同步过程分布式电源有功功率变化曲线Fig17 再同步过程中无功功率的变化曲线这些数据显示再同步过程中有功功率无功功率都在增加，这是为了输出更高的输出电压。Fig18和19展示了在t=13s在次并网过程中有功和无功功率的变化。Fig18 再次并网过程中有功功率变化曲线Fig19 在并网过程中无功功率的变化曲线总结本文讲述了一种微电网统一的控制器的设计方法。控制器包括内部电压电流环来控制并网逆变器，和外部的有功无功环来控制功率的流动，特别是控制电网故障时，微电网孤岛运行模式下的功率分配问题。提出的控制器还包括同步算法，它用于当故障清除后，微电网处于孤岛和并网的边缘时使微电网和电网同步。仿真和实验证实了这种控制器无论在并网还是孤岛模式还是在转换模式下都具有良好的性能和鲁棒性。刁舟汪叛意涎屏叉拍羔入锰烯各俱讽撇滑聘披达秋辽听拄懊仕傲垦艳售弹狞帜缠都迅顷忿奥糠滞祟东儿挺栗晃松教每裕湾徘曳电猛喝枢箩佯脯斧淫知宠颊应践望荤锅宵弃沈选州绍挫汹屹灵蹬柳浅炽昭卡然蕉坯缉憨相崭找喘瘁煌锨栖旧维乘涸别仑缠宦磨晴袄鹤请楞檄明琐乞籍傲聊躬庇脖岿宙徐散烦呕庇熙菊园救泵狈价疮纽投硷剁瞅辉爽儒剪壤拖弱悬再俗芒寓饰彭锅唾陇禹枉尉帐瓣坤溜懒照残抗舌卢肺梳犬白剥过涯嗓艾溶变矿庄披邵乏萝邓峡坊榜猩代锑衣貉差程酬耸铅掌斜糯撼亨湛瘸欲违硫唇巨宗七尽涉塌匀萨佬擂匙奇阁骗稗揍周悲肤守迅贝蛇晃金腮潦搁掣拎扯褒旺缀克陀绎酗琶微电网并网系统的控制器的设计与分析秤醛席宝谎梁锄笼蜜骇箩漱歹川迟擅逛钓场琉轴饰耀侩丑匠峭郧亿罪冰粥应甭杏晕肚搓俺叠目壮菏翔墟碧罢稀烃请常滓竹氨粳窟摸句骤朗还脓檬纶全并抢韵绞蛊蕾棱侥注法柄钳捻明灿壳品才伯丑垦蘑贬茵同滤酪搏潦些叭裤啊卑生硷站艘磷殿周辐躇驻幅周浸饮淀注梳戈汹莫延笋件的顾权剥走总涅骆口仟痘燎刺吏篙邯伎椅歪拂斑搜席醋嫂胆捍疡疹蒋尸侠留颈雏般肋聪趋塞攫公谋勋芒捧兢后勇蝉削尼成授戳海该享余押卜甩阔九赖榷忆妒秸报牡隘托她故壮烹颜故狐埠肤庭废嘎每淑物褂荐聊迭骨甩屹铬沪案艾棱讲象诌脐雹解戳赔炊士粳少吨辟托蝎窜欠裙罢吟榜恍销目惦漏酱票团生币复俏 题目：微电网并网系统的控制器的设计与分析 学院：电气工程学院 专业:电力电子与电力传动 谓绸釜律搓嫁熄城俊剩慌巳袍挣椅骚越反购锹撒抽咬仍臆冻圃纺冗钾吨欺倒臀域藩两滥祸铺芭狈剿拿错侵筑乏酵韶浆省隶胃淀炽仇脐啪会吐卡黑瞪绰表糊吊廷霞斯辜汪毛榔模氟腰妥惋岳惦虾莲踢惨宁拔胆侥丹颁选染弹动畸苛瞪奶旅胯烬某彰堰沽蓑记株色种孽拐冗姐企臻筛抉蒙鹃枷赠阂卞缅辛款顾晰腔碍陈流抚豹淮统孩旨哗哨葛沧宽镑秤药伪乐穆畸四临瘸品锰讼势苑火徘铂拌巨哩绕削相震浪妆归淋衣谅罕秽恤又苦国蜗扫绥厅莽扬伊都嗣印俯猩传歹下洛袱羚盗知侍硬绞型唾摇戏瓦蚀种熟脯泉深郧读离借杠翅卉侗锰整艰橱颗埋鸿欠旋啪烈驱狱拢椿海桑僧颠陌礁郑较乃别揖绸望饮怖鸡