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随着储能技术的快速发展,以功率调节系统为接口装置的储能系统,可接受电力部门的合理调度,对电力系统中的功率起到“削峰填谷”的作用;当电网掉电时,储能系统可为重要的本地负载提供稳定可靠的电能供应。逆变器是功率调节系统中最为关键的电力电子变换装置,本文针对逆变器在各种运行模式时的控制技术进行研究。储能功率调节系统工作于并网模式时,为减小系统体积,提高系统对高频谐波的抑制能力,常采用LCL型并网逆变器。本文研究了LCL型并网逆变器的并网电流控制技术,以稳定裕度为原则,设计了并网电流单环控制器参数,并采用PIR谐振控制器保证并网电流的波形质量。为消除LCL型并网系统的谐振峰,常采用并网电流和电容电流双环控制法,但这种方法是在连续域中通过框图变换得到的,并没有考虑数字控制中延时的影响,尤其是PWM信号生成过程中常用的一拍滞后,易导致系统不稳定,本文采用基于状态观测器的双环控制方法,较好的补偿了数字系统中的一拍滞后环节,提高了系统的稳定性。储能功率调节系统还需要工作于独立运行模式,本文首先采用了逆变器独立运行时常用的电容电压和电感电流双环控制方法,采用阻抗等效法对双环控制的阻尼原理进行了详细分析,并在数字域中进行了双环控制器的设计,当负载为线性负载时,系统实现了较好的动态和稳态特性,但当负载为非线性负载时,采用双环控制的逆变器低频输出阻抗过大,非线性负载的谐波电流在输出阻抗上产生的谐波压降严重恶化了输出电压的波形质量,对此,本文采用了基于重复控制器的双环控制法,在双环控制的基础上详细设计了重复控制器及其补偿器,大大降低了系统带非线性负载运行时输出电压的波形畸变率。在大规模储能系统中,为方便系统容量的扩展,常采用功率调节系统的并联运行。当并联运行的逆变器工作于独立运行模式时,系统要面临逆变器并联所必须的均流问题。本文详细分析了考虑输出阻抗和线路阻抗时,系统输出有功、无功与d/q轴电压间的耦合关系,分析了双环控制下逆变系统输出阻抗特性,并根据该阻抗性质,对输出有功、无功与d/q轴电压间的耦合关系进行解耦,在单台逆变器独立运行控制算法的基础上,引入有功/无功功率均分环节,实现了并联系统的功率均分。