含电动汽车及可再生能源微网逆变器并联控制策略研究

目录

摘要......................................................................................................................................... I Abstract.................................................................................................................................... II 插图索引.................................................................................................................................. III 插表索引................................................................................................................................... V 第1章绪论 (1)

1.1 课题的背景与意义 (1)

1.2分布式发电及并联系统的发展与研究现状 (2)

1.2.1电动汽车入网技术 (2)

1.2.2光伏并网技术 (4)

1.2.3逆变器并联技术 (6)

1.3分布式电源并联系统对电网的影响 (7)

1.4本文的主要内容及章节安排 (8)

第2章电动汽车入网技术的分析与研究 (9)

2.1电动汽车双级式双向变换器结构的选择 (9)

2.1.1双向AC-DC变换器结构 (9)

2.1.2双向DC-DC变换器结构 (12)

2.2电动汽车充放电控制 (15)

2.2.1电动汽车充放电结构 (15)

2.2.2电动汽车充放电方式 (16)

2.2.3电动汽车充电控制策略 (17)

2.3本章小结 (18)

第3章光伏并网系统分析与研究 (20)

3.1光伏电池的工作原理 (20)

3.2光伏并网系统结构 (22)

3.3最大功率点跟踪MPPT算法 (22)

3.4光伏并网逆变控制策略 (25)

3.5本章小结 (26)

第4章单相逆变器的并联控制 (28)

4.1含电动汽车的微网多逆变器并联系统构成 (28)

4.2下垂控制策略 (28)

4.2.1传统下垂控制策略 (29)

4.2.1.1实际有功功率分配 (31)

4.2.1.2实际无功功率分配 (32)

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4.2.2鲁棒下垂控制策略 (33)

4.3电压电流双环控制 (35)

4.3.1虚拟阻抗的设计 (36)

4.3.2经改进的鲁棒预测无差拍电流控制 (37)

4.4谐波补偿 (38)

4.5本章小结 (40)

第5章分布式电源并联系统仿真 (41)

5.1电动汽车与稳定性微源的并联系统仿真 (41)

5.2电动汽车与光伏发电的并联系统仿真 (45)

5.3本章小结 (47)

第6章总结与展望 (48)

6.1本文总结 (48)

6.2工作展望 (48)

参考文献 (50)

致谢 (55)

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 (56)

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摘要

随着传统化石能源消耗的日益加剧，资源和环境都面临着严峻的挑战。人们越来越多地关注对新能源的研究。电动汽车的使用和诸如太阳能等可再生能源发电将成为以后发展的趋势。研究表明，汽车一天90%多的时间都处于停止状态，若能将电动汽车入网（V2G）和可再生能源发电协调控制，将会对未来智能电网的发展产生巨大的影响。

这些新能源并网，会产生相应的问题。本文针对包含大规模电动汽车以及可再生能源发电系统的智能微电网系统(EV-MG)的组网及优化运行控制问题，进行了相应的研究。含电动汽车动力电池和分布式光伏发电等微源构成的微网，本质上是多逆变电源构成的并联系统。对不同微源，其输送给电网的功率大小应根据其自身情况进行设计，不同功率级的逆变器输出功率需按比例进行分配。为此，系统主要采用功率下垂控制和电压电流双环控制。另一方面由于这些微源加入微网，必然会对微网的电能质量造成影响，针对这些逆变器并联系统造成的谐波问题，本文提出了相应的谐波补偿环节。同时，光伏发电受环境因素影响过大，因此将其作为非稳定性微源的代表，研究了它与电动汽车的并联控制，系统主要采用MPPT控制和直接电流控制。

本文采用PSCAD/EMTDC仿真软件分别搭建了电动汽车和储能等较为稳定微源的并联系统以及电动汽车和光伏发电为代表不稳定微源的并联系统。仿真结果表明并联控制策略实现了不同功率级微源输出功率的按比例分配，谐波控制环节的使用减小了输出电压的波形畸变率，同时，也实现了对电动汽车电池的充放电控制和光伏电池并联系统中光伏电池的最大功率输出。

关键词：EV-MG；V2G；光伏发电；并联控制

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