1、作為可再生能源與分布式發(fā)電的有效組織方式，微電網既可并入大電網運行，也可自成體系而獨立運行。獨立運行的微電網必須滿足功率平衡以支撐其電壓與頻率的穩(wěn)定性，這就對并入微電網的各種微電源以及儲能裝置提出了較高要求,與傳統(tǒng)的大型發(fā)電機不同，微電源的輸出特性各異，且具有典型的間歇性和隨機性特征，多數基于電力電子逆變拓撲并入微電網。因逆變拓撲控制與微電網參數的交互耦合影響，將給微電源并網帶來一些亟待解決的新問題，包括并網逆變器的同步相位檢測方法、三

2、相逆變橋路的暫態(tài)保護技術等，這些問題的有效解決可提高微電源并網運行的可靠性。同時，為實現微電網內的功率平衡以及電壓與頻率穩(wěn)定，要求各個微電源及儲能裝置必須按照調度分配的指定功率進行發(fā)電，這迫切需要針對各種微電源和儲能裝置的輸出特性，研究相應的定功率輸出控制策略。探索這些關鍵技術問題的解決方案，即構成了本文研究的主要內容。
　　 多數微電源采用電流控制型電壓源逆變器并入微電網。因線路電感與功率器件開關過程的交互作用，將在并網接入點

3、電壓上疊加一定幅值的開關紋波電壓，導致實際過零點時刻的多過零點現象，造成較大的電壓相位跟蹤誤差?；趧討B(tài)特性分析和實驗，本文系統(tǒng)研究了線路電感對接入點電壓波形的影響機制，證明采樣電壓的多過零點區(qū)域關于實際微電網電壓的過零點具有嚴格的左右對稱特征，并藉此提出一種改進的電壓過零點相位檢測算法，適用于單開關周期內的多個過零點情形。針對開關電壓紋波較大的工況，將鎖相環(huán)技術和傅立葉級數計算相結合，提出一種準確跟蹤微電源并網接入點電壓相位的新方法，

4、并針對滯環(huán)電流控制方法，論證了基于傅立葉級數法計算電壓幅值和相位的準確度，并不受逆變器直流側電壓、線路電感及開關電壓的影響。為進一步提高相位跟蹤的實時性，并有效抑制外來干擾以及開關電壓紋波的影響，研究提出了基于“過采樣”技術的改進型三相軟件鎖相環(huán)算法，利用工頻周期的8k分解和加權均值處理，可有效抑制不利因素的影響，特別適用于三相三線制系統(tǒng)。仿真分析和物理實驗都表明上述相位檢測與跟蹤方法的有效性。
　　 針對三相逆變橋路的暫態(tài)保護

5、問題，通過建立基于器件雜散參數的等效電路模型，對微電源并網逆變橋的橋臂直通現象進行了深入分析，揭示了瞬間沖擊尖峰電流的產生機理，推導出尖峰電流幅值與瞬時變化率的計算公式。在理論分析和實驗研究的基礎上，基于LCRD組合網絡，提出一種微電源并網逆變橋的瞬態(tài)沖擊保護新拓撲，詳細分析了其工作機理，并藉此給出了拓撲參數的有效選擇準則。實驗研究表明，提出的沖擊保護拓撲可抑制功率器件開關瞬態(tài)過中的沖擊電流幅值以及瞬時電流與瞬時電壓變化率，有效防止開關

6、器件出現誤觸發(fā)和損壞，實現三相逆變器的正常工作和微電源的可靠并網。微電網正常運行的前提條件是保證發(fā)電和用電設備之間的有功與無功功率平衡，以實現微電網內的電壓與頻率穩(wěn)定，這要求對微電源及儲能實施定功率控制。本文基于理論分析和實驗，以太陽能光伏發(fā)電陣列、蓄電池儲能裝置和風力發(fā)電裝置為主要受控對象，系統(tǒng)研究了微電源及儲能裝置的定功率輸出控制問題。
　　 基于光伏電池單元的基本參數關系，導出了光伏電池陣列輸出特性的單調函數關系，這為研究

7、相應的定功率輸出快速跟蹤控制方法奠定了理論基礎。提出了基于高階構造函數的光伏電池陣列定功率輸出控制方法，所構造的函數在光伏陣列給定輸出功率點的導數為零，且二階導數小于零，使得光伏電池陣列由當前輸出功率向給定功率自適應逼近，可大幅度提高功率跟蹤的響應速度?；趨⒖级搪冯娏鞣ê烷_路電壓法，推導出高階構造函數中各參數的計算公式。進一步建立了基于上述方法的非線性控制系統(tǒng)模型，基于小電壓擾動和線性化方法分析了影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵因素，并給出控制參

8、數的取值準則與范圍。針對所提出的定功率輸出跟蹤控制方法，開展了仿真和實驗研究，驗證了該方法的有效性和快速性。
　　 針對微電網獨立運行時儲能蓄電池的定功率充放電拓撲結構，基于坐標變換推導出三相交流側指令電流的計算方法，并將滑模變結構控制理論引入到輸出電流的跟蹤控制中，基于離散趨近率函數參數的自適應變化，提出一種自適應的離散滑模變結構電流控制方法，可有效實現蓄電池充放電電流的實時跟蹤與柔性控制。通過對控制系統(tǒng)的深入分析，獲得了控制

9、參數應滿足的臨界條件與定量關系式，可用于控制參數的優(yōu)化設計。構建了儲能蓄電池的定功率充放電系統(tǒng)仿真模型與實驗樣機，仿真與實驗結果都表明該控制方案可較好地實現蓄電池的定功率充放電功能，且系統(tǒng)對外界干擾和參數攝動具有較強的魯棒性。
　　 針對微電網內的定槳距雙饋風力發(fā)電單元，通過改變風輪機葉尖速比，建立電磁輸出功率的有效控制方法。進一步研究了雙饋風力發(fā)電機在風速突變時輸出功率的波動現象，提出一種基于超級電容器緩沖的實時功率補償方法，