● 摘要
近年来，随着传统电网向智能电网的过渡，微电网得到了广泛的关注。由功率变换器组成的共直流母线系统是微电网系统的重要组成部分，是供电设备与用电设备之间电能转换的桥梁。本文围绕共母线系统内部各功率变换器在不同工作模式下的控制策略及系统的稳动态特性等问题进行了深入的研究。本文以三相电压型PWM整流器、三相电压型PWM逆变器和双向DC-DC变换器为研究对象，分别建立了三者的数学模型，根据共直流母线系统中承担的任务，制定了相应的控制策略。整流器采用前馈控制提高了直流母线电压的动态特性。逆变器工作在独立和并网两种模式，独立模式下选择输出电压外环电感电流内环的双闭环控制，并网模式下选择并网电流外环电感电流内环的双闭环直接电流控制。双向DC-DC变换器在系统中负责功率的调节，工作在辅助模式，采用互补PWM控制方式，选择高压侧电压外环电感电流内环的双闭环控制。在MATLAB/Simulink环境下对上述控制策略进行了仿真验证。针对整流器逆变器级联的共母线系统，通过数学方法定性分析了系统的稳定性和快速性。采用TMS320F2812为核心设计双向DC-AC控制系统，组建微电网稳定控制器系统平台进行实验。实验结果与理论分析和仿真结果基本符合，性能达到了预定的技术要求。