獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)模式下微型燃?xì)廨啓C(jī)的建模與性能分析

1、獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)模式下微型燃?xì)廨啓C(jī)的建模與性能分析Modeling and Performance Analysis of Microturbine in Independent Operation and Grid - Connection ModeABSTRACT: The microturbine generation system will be the most widely used distributed generation in the near future. According to the dynamic characteristics of the Microturbi

2、ne system, a mathematic model which treats the Microturbine and its electric system as a whole is built. Further researches on the basic control of the Microturbine system are presented. The dynamic characteristics of the Micro gas turbine system are emphasized, especially the characteristics of the

3、 load disturbance. Simulation results demonstrate the model is coordinate to the real Microturbine system. The general purpose of this project is for further researching thermodynamic engine control of the Microturbine and giving the basic resources to corresponding control of inverter control of ge

4、nerator electric side. KEY WORDS： distributed generation; microturbine; modeling; simulation; PWM摘要：微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的分布式發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，把微型燃?xì)廨啓C(jī)及電氣部分當(dāng)作一個(gè)整體，建立了微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)一步研究了微型燃?xì)廨啓C(jī)和逆變器的基本控制策略，重點(diǎn)研究該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，特別是負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)特性，仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)模型能夠反映實(shí)際微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)。本論文的工作為進(jìn)一步研究微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱機(jī)控制與電氣側(cè)的逆變器控

5、制的協(xié)調(diào)控制策略奠定了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞： 分布式發(fā)電；微型燃?xì)廨啓C(jī)；建模；仿真； PWM引言近年來，以風(fēng)力發(fā)電、光伏電池和微型燃?xì)廨啓C(jī)（Microturbine）等為代表的分布式發(fā)電 DG（Distributed Generation）技術(shù)的發(fā)展已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。其中，微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)是一種技術(shù)上最為成熟、商業(yè)應(yīng)用前景最為廣闊的分布式發(fā)電技術(shù)，其相關(guān)研究問題已被列為國(guó)家“863”專項(xiàng)研究計(jì)劃。微型燃?xì)廨啓C(jī)一般是指功率在幾百千瓦以內(nèi)的小型熱動(dòng)裝置，與常規(guī)發(fā)電機(jī)組相比，微型燃?xì)廨啓C(jī)具有壽命長(zhǎng)、可靠性高、燃料適應(yīng)性好、環(huán)境污染小和便于靈活控制等優(yōu)點(diǎn)1，它是分布式發(fā)電的最佳方式，可以靠近用戶，無

6、論對(duì)中心城市還是遠(yuǎn)郊農(nóng)村甚至邊遠(yuǎn)地區(qū)均能適用。典型微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 1 所示。該獨(dú)立電網(wǎng)系統(tǒng)由微型燃?xì)廨啓C(jī)、永磁發(fā)電機(jī)、整流器、逆變器和負(fù)荷組成，其中微型燃?xì)廨啓C(jī)透平包含壓縮器、能量回收器、燃燒室以及帶一個(gè)負(fù)荷的動(dòng)力透平機(jī)。其工作原理為：從離心式壓氣機(jī)出來的高壓空氣先在回?zé)崞鲀?nèi)由渦輪排氣預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒室與燃料混合、燃燒，高溫燃?xì)馑腿胂蛐氖綔u輪做功，直接帶動(dòng)高速發(fā)電機(jī)（轉(zhuǎn)速在 50 000120 000 r/min 之間）發(fā)電，高 頻 交 流 電 流 經(jīng) 過 整 流 器 和 逆 變 器 ， 即“AC-DC-AC”變換轉(zhuǎn)化為工頻交流電輸送到交流電網(wǎng)2。圖1 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)

7、構(gòu)圖Fig.1Block diagram of microturbine generation system微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模是對(duì)其實(shí)施控制的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)外在這方面已進(jìn)行了一定研究，但一般都把微型燃?xì)廨啓C(jī)與電氣系統(tǒng)分開建模，文獻(xiàn)3對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行了模塊化建模，建立了微型燃?xì)廨啓C(jī)的六階系統(tǒng)模型；文獻(xiàn)4只對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行建模與控制；文獻(xiàn)5把逆變器之前的環(huán)節(jié)等效為一個(gè)電壓源，而只對(duì)逆變器進(jìn)行控制。而微型燃?xì)廨啓C(jī)是一個(gè)完整的系統(tǒng)，等效處理和分開建模會(huì)割裂燃機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)之間的內(nèi)在耦合聯(lián)系，不利于實(shí)現(xiàn)燃機(jī)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制設(shè)計(jì)6。本文從微型燃?xì)廨啓C(jī)的工作原理出發(fā)，建立了完整統(tǒng)一

8、的微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)的仿真模型，為接下來的研究工作奠定了基礎(chǔ)。微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)整體建模微型燃?xì)廨啓C(jī)及其控制模型微型燃?xì)廨啓C(jī)的控制包括轉(zhuǎn)速控制、溫度控制和燃料控制，在正常運(yùn)行時(shí)，微型燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)使得在一定負(fù)荷時(shí)維持轉(zhuǎn)速基本不變。微型燃?xì)廨啓C(jī)不同于大型燃?xì)廨啓C(jī)，其轉(zhuǎn)速控制分為定轉(zhuǎn)速和變轉(zhuǎn)速兩種方式，對(duì)于大型汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)通過改變蒸汽流量來保持轉(zhuǎn)速不變，而微型燃?xì)廨啓C(jī)是改變?nèi)剂狭縼砜刂妻D(zhuǎn)速的7-8。透平入口溫度過高直接影響透平的安全性及系統(tǒng)的壽命，因此透平入口溫度也是一個(gè)很重要的控制參數(shù)，在正常運(yùn)行時(shí)，也是通過改變?nèi)剂狭縼砜刂仆钙饺肟跍囟炔怀^其最大設(shè)計(jì)值 。該模型的結(jié)構(gòu)框圖如

9、圖2所示。圖2 微型燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Microturbine system architecture微型燃?xì)廨啓C(jī)的數(shù)學(xué)模型本文所建立的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)模型主要用于研究正常運(yùn)行方式下的慢動(dòng)態(tài)過程特性，不考慮開機(jī)與停機(jī)的快動(dòng)態(tài)過程。參照文獻(xiàn)9-13，本文以適用于重載燃?xì)廨啓C(jī)的Rowen模型為基礎(chǔ)建立微型燃?xì)廨啓C(jī)模型，如圖3所示,轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的95% 107%。建模時(shí)沒有考慮回?zé)崞鳎驗(yàn)榛責(zé)崞饔糜谔岣甙l(fā)電機(jī)效率，并且響應(yīng)速度慢，對(duì)研究微型燃?xì)廨啓C(jī)的機(jī)電特性影響不大14。圖3模型主要包含轉(zhuǎn)速控制、溫度控制、加速控制、燃料系統(tǒng)、壓縮機(jī)渦輪系統(tǒng)等部分。轉(zhuǎn)速控制、加速控制和溫度控制分別產(chǎn)生3

10、種燃料參考指令，通過低值選擇開關(guān)(min模塊)和高低限值模塊(limit模塊)作用后，產(chǎn)生最終的燃料參考指令送入燃料系統(tǒng)11。圖3 微型燃?xì)廨啓C(jī)模型Fig.3Model of microturbine implemented微型燃?xì)廨啓C(jī)與蒸汽輪機(jī)有許多不同之處，最明顯的區(qū)別就是微型燃?xì)廨啓C(jī)在沒有負(fù)荷的情況下，為了維持正常的運(yùn)行需要燃料量占了額定燃料量很大的比重，本論文取23%的額定燃料量作為微型燃?xì)廨啓C(jī)的基荷，因此微型燃?xì)廨啓C(jī)要盡量避免運(yùn)行在低負(fù)荷狀態(tài)以提高經(jīng)濟(jì)效益。這一點(diǎn)將會(huì)在仿真中得到驗(yàn)證；第二個(gè)區(qū)別是轉(zhuǎn)速控制的方式，對(duì)于大型汽輪機(jī)，轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)通過改變蒸汽流量來保持轉(zhuǎn)速不變，而微型燃?xì)廨?/p>

11、機(jī)是改變?nèi)剂狭縼砜刂妻D(zhuǎn)速的。透平入口溫度過高直接影響透平的安全性及系統(tǒng)的壽命，因此透平入口溫度控制也是一個(gè)很重要的控制部分，在正常運(yùn)行時(shí)，也是通過改變?nèi)剂狭縼砜刂仆钙饺肟跍囟炔怀^其最大設(shè)計(jì)值。燃料系統(tǒng)中，門閥定位器與燃料制動(dòng)器的傳遞函數(shù)為：(1)壓縮機(jī)渦輪系統(tǒng)中，渦輪轉(zhuǎn)矩輸出函數(shù)為：(2)式中：Wf為燃料流量信號(hào)(標(biāo)幺值)；為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(標(biāo)幺值)。排氣溫度函數(shù)為： (3)式中：tR為參考溫度,單位為。轉(zhuǎn)矩方程在100%負(fù)荷的情況下基本上是精確的，在其他情況下會(huì)存在小于5%的誤差，排氣溫度方程相對(duì)來說不是那么精確，但由于溫度控制只在溫度參考值附近起作用，因此可以忽略其帶來的影響。永磁同步發(fā)電機(jī)

12、及整流器模型在本文的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，同步發(fā)電機(jī)為永磁體勵(lì)磁的永磁同步發(fā)電機(jī)。由于永磁同步發(fā)電機(jī)和整流器部分都是不可控的，建模時(shí)可以適當(dāng)簡(jiǎn)化，本文提出一種“統(tǒng)一”模塊化思想將發(fā)電機(jī)及整流器部分作為一個(gè)整體來建立模型。永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器可以通過帶交流電源的三相全波橋式整流器進(jìn)行建模，如圖4所示。圖4 永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器等效電路Fig.4Equivalent circuit of permanent magnetsynchronous generator and rectifier圖4中，電感為發(fā)電機(jī)每相電感的等效值，同時(shí)忽略發(fā)電機(jī)的損耗。一般微型燃?xì)廨啓C(jī)采用的永磁同步發(fā)電機(jī)為2極，

13、從而有機(jī)械角速度與電角速度相等。對(duì)于理想的、無負(fù)荷的永磁同步發(fā)電機(jī)，其線電壓為15：(4)式中：為固定電壓值；為發(fā)電機(jī)電角速度?？紤]換相重疊角，全波直流橋整流器的輸出電壓為14： (5)式中：為交流側(cè)線電壓的有效值；為換相角，對(duì)于不可控整流器，= 0；L為發(fā)電機(jī)定子繞組漏感；為整流器直流側(cè)電流。由于= 0，從而有： (6)由式(4)和式(6)可知，直流電壓可由角速度和電流表示，取 (7)則 (8)式中：，單位為/rad；,單位為Vs/rad。根據(jù)電路原理有： (9)式中：C為直流平波電容；Il為整流器負(fù)荷電流。整流器輸出的電磁功率為： (10)假設(shè)忽略整流器損耗，則整流器輸出的電磁功率與永磁同

14、步發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率相等。根據(jù)轉(zhuǎn)矩與功率的關(guān)系，發(fā)電機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩為： (11)假設(shè)忽略發(fā)電機(jī)阻尼，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為： (12)式中：J為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。式(7)描述了微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)機(jī)電的固有特性，而式(12)是永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器部分與微型燃?xì)廨啓C(jī)部分連接的關(guān)鍵。根據(jù)上述方程可以得到永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器的簡(jiǎn)化模型，如圖5所示。圖5 永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器模型Fig.5Model of permanent magnet synchronousgenerator and rectifier按照上述“統(tǒng)一”模塊化思想建立永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器整體模型的方法較分開建模簡(jiǎn)單，依然能夠

15、實(shí)際反映出負(fù)荷變化時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)與電力電子裝置間的相互影響，這也是等效模型無法實(shí)現(xiàn)的。圖5模型的輸入、輸出全是有名值，需要將該部分轉(zhuǎn)換為標(biāo)幺值后才能與微型燃?xì)廨啓C(jī)部分相連接。2部分模型相連后組成的“統(tǒng)一”模型中，輸入Il的變化是控制微型燃?xì)廨啓C(jī)燃料輸出的關(guān)鍵。Il變化,永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生相應(yīng)變化，進(jìn)而微型燃?xì)廨啓C(jī)的燃料流量也要發(fā)生相應(yīng)變化，反映了微型燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)間的內(nèi)部耦合聯(lián)系16。逆變器及SPWM調(diào)制的數(shù)學(xué)模型逆變器接收整流側(cè)輸出直流并將其逆變?yōu)楣ゎl交流，同時(shí)根據(jù)微電網(wǎng)不同的運(yùn)行方式可以對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制。當(dāng)微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，通過控制逆變器來控制負(fù)荷端的電壓及頻率，即控制

16、，以維持整個(gè)微電網(wǎng)的電壓和頻率；當(dāng)微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，為減少微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)的沖擊，對(duì)逆變器采用控制，即按照給定的功率輸出來控制其與電網(wǎng)間的功率交換。具體的逆變器模型如圖6所示。圖6 帶V/ f和PQ控制的SPWM逆變器Fig.6SPWM inverter with V/ f and PQ control該系統(tǒng)的逆變器采用SPWM調(diào)制方法，SPWM控制是基于采樣控制理論中的一個(gè)結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加載具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。把三相正弦波作為調(diào)制信號(hào)，把接受調(diào)制的三角波信號(hào)作為載波，通過信號(hào)波的調(diào)制得到所期望的SPWM波形。對(duì)逆變器采用了雙閉環(huán)控制，該方法的控制回路擁有兩個(gè)閉

17、環(huán)，利用電壓外環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的穩(wěn)定控制，電流內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制，但由于軸相互耦合因而控制器的設(shè)計(jì)比較困難，并且系統(tǒng)與孤立電網(wǎng)連接，系統(tǒng)的頻率由負(fù)荷所確定，因此對(duì)逆變器的輸出電壓進(jìn)行控制即能獲得較好的效果，并且采用簡(jiǎn)單的控制即可。當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)作為一個(gè)孤立的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)，可以通過控制逆變器來控制負(fù)荷的電壓及頻率，而有功和無功輸出則根據(jù)負(fù)荷的需要自動(dòng)的調(diào)整；當(dāng)該系統(tǒng)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，由于電網(wǎng)的電壓和頻率是一定的，因此采用定功率控制可以控制其與電網(wǎng)的功率交換。本論文研究微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的電力網(wǎng)絡(luò)時(shí)的情況，對(duì)逆變器采用PWM調(diào)制方法，通過控制器把逆變器出口的電壓控制在380V

18、，并在逆變器的出口設(shè)置濾波電感來消除部分由逆變器產(chǎn)生的諧波。本文中，整流器模型的輸出是數(shù)字信號(hào)，而逆變器模型的輸入是電氣信號(hào)，因而將直流電壓源改成直流受控電壓源，控制信號(hào)為整流器輸出的直流電壓，就可將逆變器與整流器(包括之前的微型燃?xì)廨啓C(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī))部分統(tǒng)一在一起，構(gòu)成整個(gè)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)，如圖7所示。圖7 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)整體模型Fig.7Model of microturbine generation system系統(tǒng)仿真及分析本文應(yīng)用MATLAB軟件中的Simulink進(jìn)行建模仿真，以獨(dú)立運(yùn)行方式為例，對(duì)所建立的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真，通過仿真分析微型燃?xì)廨啓C(jī)與電

19、力電子變流裝置及負(fù)荷之間的相互影響。微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)仿真本文采用MATLAB軟件中的Simulink進(jìn)行可視化仿真，仿真模型如圖8所示。圖8 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)整體仿真模型Fig.8 Simulation model of microturbine generation system此仿真主要模擬微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)在負(fù)荷擾動(dòng)時(shí)所表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)特性，在仿真的初始階段，微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)工作額定轉(zhuǎn)速且不帶負(fù)荷的情況下，在25s的時(shí)候給該系統(tǒng)加上10kW的負(fù)荷，并在50s的時(shí)候切掉10kW的負(fù)荷。仿真結(jié)果如圖914所示。從圖9、圖10、圖13和圖14中可以看出，微型燃?xì)廨啓C(jī)空載達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到

20、額定值1，機(jī)械轉(zhuǎn)矩為0，但此時(shí)燃料流量卻保持在0.23。這一點(diǎn)驗(yàn)證了上文所提到的微型燃?xì)廨啓C(jī)為維持正常運(yùn)行所需要的基礎(chǔ)燃料為設(shè)定值0.23。從整個(gè)仿真過程來看，微型燃?xì)廨啓C(jī)所能調(diào)整的燃料量范圍為23%-100%，這個(gè)范圍正好與0-100%的負(fù)荷功率相對(duì)應(yīng)。從圖10中可以看出，空載時(shí)轉(zhuǎn)子的速度為1，當(dāng)負(fù)荷上升到10kW時(shí)，轉(zhuǎn)速下降到0.98，整個(gè)仿真過程轉(zhuǎn)速都維持在額定轉(zhuǎn)速附近。從圖11、圖12、圖13可以看出 當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，溫度和速度偏差都為穩(wěn)定值，說明所建系統(tǒng)是穩(wěn)定的。圖9 燃料量WF仿真曲線Fig.9Simulation curves for Fuel flow 圖10 轉(zhuǎn)速仿

21、真曲線Fig.9Simulation curves for rotor speed圖11 速度偏差dw的仿真曲線Fig.11Simulation curve of velocity deviation圖12 排氣溫度TE的仿真曲線Fig.12Simulation curve of exhaust temperature圖13 機(jī)械轉(zhuǎn)矩Mm的仿真曲線Fig.13Simulation curve of mechanical torque圖14 負(fù)荷轉(zhuǎn)矩Me的仿真曲線Fig.14 Simulation curve of load torque永磁發(fā)電機(jī)及整流器仿真圖15、圖16給出了微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)

22、系統(tǒng)的電氣側(cè)的仿真結(jié)果，當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)帶無負(fù)荷時(shí)，整流器的輸出電流為0.01，直流電壓為0.88，負(fù)荷上升到10kW時(shí)，整流器的輸出電流為0.01，直流電壓下降到0.85，同時(shí)，整個(gè)動(dòng)態(tài)過程中隨著負(fù)荷的增加電壓有所下降，但基本維持在380V左右。以上數(shù)值為標(biāo)幺值，本文選取的基準(zhǔn)值為UB=400V，SB=100M.因此將以上數(shù)值換算成有名值時(shí)，當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)帶無負(fù)荷時(shí)，整流器的輸出電流為0A，直流電壓為352V，當(dāng)負(fù)荷上升到10kW時(shí)，整流器的輸出電流為25 A，直流電壓下降到340V，在整個(gè)動(dòng)態(tài)過程中隨著負(fù)荷的增加電壓有所下降，但基本維持在380V左右。圖15 整流器輸出的電流Fig.15 C

23、urrent of the rectifier圖16 整流器輸出的電壓Fig.16 Voltage of the rectifier本文重點(diǎn)是能否正確的設(shè)置仿真參數(shù)，尤其是仿真時(shí)間的設(shè)置。如果仿真時(shí)間設(shè)置的過長(zhǎng)，一些過渡過程很可能就看不到；如果仿真時(shí)間設(shè)置的過短，那么系統(tǒng)還未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)仿真過程就結(jié)束了。經(jīng)過了多次嘗試才最終確定了最終的仿真時(shí)間。3結(jié)論本文詳細(xì)的研究了微型燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)需要對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行速度控制、溫度控制和燃料控制，逆變器也采用SPWM調(diào)制方法，而對(duì)永磁發(fā)電機(jī)和逆變器采用了簡(jiǎn)化處理。通過仿真可以得出如下結(jié)論：從0到100% 負(fù)荷范圍內(nèi)，燃機(jī)的排氣溫度

24、能夠很好的控制在額定排氣溫度以下，并且燃料的供應(yīng)隨負(fù)荷的變換相應(yīng)速度快，即該模型能夠很好的跟蹤負(fù)荷的變化，發(fā)生擾動(dòng)時(shí)能夠很快的穩(wěn)定下來，但轉(zhuǎn)速需要經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。逆變器通過SPWM調(diào)制可以很好的對(duì)出口電壓進(jìn)行控制，并且在甩負(fù)荷時(shí)能夠根據(jù)負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)功率的輸出。與MATLAB提供逆變器器件仿真模型比較，仿真精度令人滿意。文中的控制大多采用 控制器，這種控制方法簡(jiǎn)單易行，但要獲得更佳的綜合控制魯棒性和機(jī)電控制協(xié)調(diào)性，尚需考慮引入更高級(jí)的非線性魯棒協(xié)調(diào)控制方法。本文所建立的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，不僅可如實(shí)反映微型燃?xì)廨啓C(jī)自身的動(dòng)態(tài)特性，而且將微型燃?xì)廨啓C(jī)、電力電子裝置以及負(fù)荷

25、之間的相互聯(lián)系動(dòng)態(tài)地表現(xiàn)了出來，這是等效處理或者分開建模難以實(shí)現(xiàn)的。其中，控制部分采用PI控制，簡(jiǎn)單可行。本文所建立的逆變器模型,附加合理的控制后同樣適用于其他采用逆變器作為接口的分布式電源，如太陽能光伏發(fā)電、燃料電池等，為進(jìn)一步研究微電網(wǎng)中各種分布式電源之間的協(xié)調(diào)控制奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)楊策,劉宏偉,李曉.微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)J.熱能動(dòng)力工程, 2003, 18(1): 1-4. YANG Ce, LIU Hongwei, LI Xiao. Micro-Turbine Technology J. Journal of Engineering for Thermal Energy and Powe

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