微网系统逆变及组网关键技术研究

微网技术是近年来分布式发电领域的研究热点,其中微网逆变器控制和微网系统协调控制是微网技术研究中的重点和难点。
从微网逆变器和微网系统两个角度对微网的关键技术进行研究,主要研究内容如下：
(1)广泛调研目前国内外微网技术的研究现状,对微网中的关键技术进行了归纳总结,重点对比分析了微网逆变器的主要控制方法；对目前的微网系统分层控制、二次调频及预同步控制思想进行了简要阐述。
(2)分析了储能逆变器的控制方法,给出一种在微网并、离网模式下统一采用下垂控制的储能逆变器控制方法,避免了微网运行模式变化时需要对逆变器控制算法进行切换的问题；对单台逆变器和微网系统进行小信号建模,分析了微网系统中各参数对系统性能的影响,为微网中控制器参数优化设计和系统稳定性分析提供了理论依据。
(3)给出了一种基于微网系统时钟同步的线路阻抗在线测量方法,消除了微网中并联逆变器和负荷对线路阻抗测量的影响；针对虚拟阻抗参数选取的问题,给出一种以逆变器功率输出能力、有功无功功率解耦度、微网系统稳定性和动态性能作为约束条件的虚拟阻抗取值范围确定方法；*后给用一种基于以太网通讯的无功功率均分改进控制方法,解决了依靠虚拟阻抗来实现无功功率精确分配难度较大的问题。
(4)针对三相不对称负载产生的不对称电流问题,分析了并联逆变器之间负序电流均分的条件,给出一种负序电流均分控制方法,提高了并联逆变器的负序电流均分精度。研究了逆变器端口和PCC点电压不平衡的原因,给出了一种逆变器端口和PCC点不平衡电压的综合补偿控制策略。该方法优先补偿逆变器端口不平衡电压,在逆变器端口电压不平衡度满足供电质量要求的基础上,再对PCC点不平衡电压进行补偿,可同时改善逆变器端口和PCC点电压质量。
(5)分析了微网二次调频调压原理,给出了一种基于分层控制的二次电压频率控制方法,实现微网系统电压频率的无静差控制；在二次调频调压控制的基础上,给出一种基于分层控制的微网系统预同步控制方法,实现了微网由孤岛运行模式向并网运行模式的平滑切换。(6)搭建了包含多台储能逆变器、一组负载、一套MGCC以及一套智能网关断路器的微网系统实验平台,在此实验平台上,对文中所提的微网逆变器并联控制、微网系统二次调频调压控制以及微网系统并、离网平滑切换控制做了实验验证