微网多逆变器并联谐振与环流抑制理论研究

The mechanism of resonances, circulating current among multiple inverters in microgrid and its restraining methods are the fundamental research subjects needed to be solved . This research will focus on the key issues about parallel resonances and restraining circulalting current of multi-inverter in microgrid. And study has three aspects of science contents need to be explored in-depth: 1) the equivalent electrical model of multiple inverters in fundamental and harmonic domain; 2）the mechanism of parallel resonances among multiple inverters and its damping methods; 3）the mechanism of fundamental and harmonic circulalting current and its restraining methods. We expected to reveal the intrinsic properities of inverter equivalent model in microgrid. Moreover, we planned to obtain some innovative achievements of the restraining methods in parallel resonance and in fundamental and harmonic circulating current. This project will promote the progress of the fundamental theory research in distributed generation and microgrid, and it will directly provide theoretical and practical guidances for the application of renewable energy generation.

微网多逆变器并联谐振与环流产生机理及抑制技术是亟需研究的重要基础课题。本课题围绕微网中多逆变器并联谐振与环流抑制关键科学问题，深入研究三个方面的内容：1)含多逆变器微网的基波域与谐波域等值电气模型；2）微网多逆变器并联谐振机理及其抑制方法。3）多逆变器并联基波与谐波环流产生机理及其抑制方法；期望揭示含多逆变器微网在基波与谐波域的内在特性，取得多逆变器并联谐振抑制方法、微网多逆变器并联基波与谐波抑制方法等创新性成果。本课题将推动分布式发电与微网基础理论研究的进步，为新能源发电的进一步推广提供理论与工程应用指导。

本课题围绕含多逆变器微网内部谐振与环流抑制科学问题，深入研究含多逆变器微网的基波与谐波域等值电气模型、多逆变器并联谐振产生机理及其抑制方法、多逆变器并联基波与谐波环流抑制等基础理论问题，并用仿真和实验进行验证与修正。通过本项目研究，a)建立了含线路阻抗的多逆变器微网系统的统一谐波谐振模型，分析了含多逆变器微网系统的集群谐振机理及谐振分布特性，揭示了含线路阻抗的多逆变器系统谐振特性，为含多逆变器微网的电能质量分析和谐振控制奠定了理论基础。b)建立了含多逆变器并联微网集群系统模型，针对孤岛和弱电网条件，提出了一系列多逆变器并联谐振抑制方法，重塑逆变器输出阻抗，能够有效抑制多逆变器并联系统谐波谐振。c)揭示了线路阻抗差异、不同容量多变流器并联环流产生机理，分析了控制方式、控制延时对多变流器并联基波环流与谐波环流的影响机理，在此基础上，提出了一系列的多逆变器并联的环流抑制方法与功率均分控制技术，减少逆变器间输出电压偏差并抑制环流。.项目实施过程中，研究成果发表高水平论文43篇（均标注项目号），其中SCI/EI论文33篇，一篇获“领跑者5000（中国精品科技期刊顶尖学术论文）”、“中国百篇最具影响国内学术论文”；授权发明专利13项，其中一项获“2018年中国专利优秀奖”；申请发明专利8项；获计算机软件著作权7项；培养博士6名、硕士9名、博士后2名，项目研究人员3名入选“博士后创新人才支持计划”、3人次获国内顶级学术会议优秀论文奖。获2018年国家科学技术进步奖（创新团队）1项、中国机械工业科学技术奖特等奖1项、湖南省科学技术进步奖一等奖1项、中国电科院科技进步二等奖1项，其中项目负责人入选第四届“万人计划”青年拔尖人才、2019年湖南省科技人才托举工程“中青年学者培养计划”，获第四届中国电源学会科学技术奖青年奖、第十届湖南省青年科技奖、湖南省优秀博士学位论文等奖励。