1. 研究目的与意义
随着能源与环境问题的日益凸显，分布式发电技术不断发展。尽管分布式发电优点众多，但其本身仍然存在很多问题，例如：单机接入成本高、控制困难。另外，分布式电源相对电网来说是一个不可控的电源，会对电网的稳定运行造成一定的负面影响。为了协调电网与分布式电源间的矛盾，更好地促进分布式发电大规模的整合与应用，微网的概念被提出。微网逆变器作为微网中的基本电力电子接口单元，对其进行合理有效的控制直接关系到微网的安全稳定运行。
为了保证直流微电网的稳定运行，就需要综合考虑微电网中每个单元的运行状况，制定一套行之有效的能量管理策略，用以满足不同的系统要求。通过对微电网的控制研究，来寻找更加优秀的新能源利用方式。
2. 课题关键问题和重难点
课题的核心是研究对于微网在电力系统中的控制，更加合理的利用电能。由于微网大量是非工频非电网电压的电力网络。所以在对于微网的研究中，位于电力系统和微网之间的逆变器为微网控制的最关键节点。也可认为微网控制是电网和逆变器的协同控制。
本课题拟解决传统下垂控制存在环流、响应慢等动态性能问题。通过matlab/simulink仿真验证了下垂控制的一种改进方法。增加了下垂控制因子，引入了大量微分算法。
难点中，控制策略的设计为非常重要。且在控制策略中，对于逆变器前和后的故障状态处理策略要充分研究。并充分模拟电网可能出现的状态，要对于模型充分校验。
3. 国内外研究现状（文献综述）
本次毕业设计的主题为微网储能变流系统逆变器下垂控制的仿真研究。为此，使用MATLAB进行各种情况的模拟以及实验。
微电网的控制方式可分为主从控制和对等控制两大类。前者利用全局信息实现控制，对通信的要求较高；后者利用本地信息实现控制，鲁棒性较好，有利于实现即插即用，因此受到广泛关注。对等控制的重要实现手段是将传统发电机的P-f 和 Q-V 功率下垂特性植入微网逆变器，实现对有功功率和无功功率的无互联线控制。在感性线路环境下，下垂控制可取得较好效果。但目前微网电压等级多为 10kV 及以下的中、低压网络，线路阻抗多为阻性或阻感性。
下垂控制的实现方式可以分为:根据微电网的频率和DG的端电压幅值产生DG输出功率的参考信号，M. Hauck and H. Spath.Control of a three phase inverter feeding an unbalanced load and operating inparallel with other power sources[C]. International Power Electronics根据DG输出的有功功率和无功功率调节DG端电压的频率和幅值，两种方式，其中前者称为f-P和VQ下垂控制，后者称为P_f和Q-V下垂控制。目前该两种控制策略都有使用，也有混合使用。P-f和Q-V下垂控制的输出量是电压的频率和幅值，可直接用于控制DG的接口逆变器。采用双环控制策略，如图所示，外环是下垂控制的计算模块，内环控制的目的则是，采集DG输出的有功功率调节逆变器端电压的相角，采集DG输出的无功功率调节逆变器端电压的幅值。
4. 研究方案
本课题由于集中于逆变器的控制以及控制逻辑。因为实际电网的需要，设计方案着重考虑对等控制这一控制模式。因为主从控制需要通信设施支持，存在控制中心。不符合现在控制网络去中心化的趋势。但为了更加的稳定，也会在并网模式下增加对电网调度系统的配合。配合模式可以分为全部出力，和根据电网试试状态调整。
在控制策略中，参考《微网逆变器下垂控制策略研究》中的两种控制策略。一种为恒压恒频的V/F控制策略，可在孤岛运行时和并网全部出力状态下使用此控制策略。该策略仅对频率和电压信号进行处理，通过该策略达到输送功率最大化。另一种为课题的核心下垂控制，通过对电压电流信号的运算得到的有功功率和无功功率。经过控制器的算法后控制逆变器的spwm的调制波形。
5. 工作计划
第一周：翻译相关英文资料,接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料
第二周：阅读相关资料，理解有关内容；提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份
第三周至第五周：大量查阅相关资料，了解行业最新动态，查找一些优秀前沿论文，论证自己最初设计的系统并加以优化改进。
