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并网逆变器鲁棒控制器的实验研究
在能源危机和环境污染日益严重的今天,新能源的开发和利用越来越受到重视。以光伏发电最能代表太阳能发电的发展方向,逐渐成为新能源发电的主流。但是这需要逆变器并网才能实现电能的并网输出。
本文主要介绍了基于DSP单相并网逆变器系统的总体设计方案,其中包括逆变器控制系统的硬件设计以及控制算法。
本文分析了逆变器并网时存在环流以及功率分配的问题,研究了基于感性阻抗,阻性阻抗,容性阻抗时,有功功率和无功功率与相角和参考电压之间的关系,从而得出不同阻抗时下垂控制形式。本文还重点研究了阻性阻抗时的下垂控制,建立Simulink的仿真,通过对比可以看下垂控制可以实现功率的比例分配,而没有下垂控制的系统逆变器并网时会存在有的逆变器过载,而有的逆变器还没达到额定功率,另外分析了下垂控制时功率分配时的误差影响因素,得到下垂系数越大,因为下垂影响而使电压和频率改变的越多,但是会使逆变器之间的功率分配的准确性提高,因此选择下垂系数时要综合考虑这两方面的影响。
最后本文分析了在按比例分配功率时传统下垂控制的缺点,研究了一种鲁棒下垂控制算法,可以使输出电压在一个规定的范围内,而不至于降低很多,又可以实现需要的功率分配,并且详细的分析功率分配误差的影响因素,并且通过仿真实验进行对比,从仿真图上可以直观的得出鲁棒下垂控制在功率分配时鲁棒性很好,可实现性很强,并且可以看出下垂控制可以有效的解决环流问题,提高电能的利用效率。
因为传统的下垂控制存在缺陷,为了达到并联的逆变器之间的准确的比例负载分配,逆变器需要有相同的单位输出阻抗和电压设定值(),但是这在现实中几乎不可能实现。鲁棒下垂控制不需要上面的两个条件满足时也能实现准确的负载功率的分配。而且可以补偿由于负载