本文選題：船舶微電網(wǎng)　切入點：逆變器并聯(lián)　出處：《大連海事大學》2016年碩士論文

【摘要】：近年來為緩解人類面臨的能源危機和環(huán)境危機,維持社會和經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展,以可再生能源為主的新能源的開發(fā)和利用越來越受到人們地重視。在節(jié)能減排、保護環(huán)境的背景下,將新能源、清潔能源發(fā)電技術應用于船舶,將成為今后綠色船舶的發(fā)展方向。通過微源逆變器組建船舶微電網(wǎng)是在船舶上利用新能源的一種有效途徑。而微源逆變器穩(wěn)定的并聯(lián)運行、合理分配負載功率,依賴于合理的逆變器控制策略。本文研究了適用于微源逆變器并聯(lián)運行,組建船舶微電網(wǎng)時微源逆變器的控制策略。具體研究內(nèi)容如下：首先,分析了不同逆變器主電路和濾波器拓撲的優(yōu)缺點,根據(jù)船舶電力系統(tǒng)的特點,對逆變器主電路和濾波電路的拓撲結(jié)構(gòu)進行了選取,設計了濾波電路參數(shù)；并建立了微源逆變器的數(shù)學模型。然后,在建立的逆變器數(shù)學模型的基礎上,分析了三相靜止坐標系下電壓瞬時值閉環(huán)控制和dq旋轉(zhuǎn)坐標系下基于電壓電流解耦的逆變器輸出電壓控制策略,為減少變量數(shù)目,簡化控制系統(tǒng),同時保證逆變器輸出電壓對參考電壓的無差跟蹤,提出了αβ坐標系下基于準比例諧振(Quasi-PR)控制的逆變器輸出電壓控制策略,并分析了控制器參數(shù)對微源逆變器輸出電壓閉環(huán)傳遞函數(shù)和等效輸出阻抗的影響。逆變器輸出電壓控制精度和阻抗匹配程度是影響逆變器并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流功率和功率均分的重要因素,為達到并聯(lián)運行的逆變器間的阻抗匹配,提出了基于感性虛擬阻抗的下垂控制策略,通過虛擬阻抗的合理設計,有效地抑制了系統(tǒng)的并聯(lián)環(huán)流并提高了并聯(lián)逆變器間功率分配的精度。同時為改善并聯(lián)系統(tǒng)的動態(tài)性能,在傳統(tǒng)下垂控制方程中加入微分調(diào)節(jié)項,提高了系統(tǒng)的響應速度。最后,根據(jù)上述理論及提出的控制方法,在Matlab/Simulink仿真平臺上搭建了微源逆變器并聯(lián)組網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模型,并在不同運行條件及工況下進行相關仿真實驗,證明了所提控制策略的有效性。
[Abstract]:In recent years, in order to alleviate the energy crisis and environmental crisis faced by human beings and maintain the sustainable and healthy development of society and economy, more and more attention has been paid to the development and utilization of new energy sources, which are mainly renewable energy sources.Under the background of saving energy and reducing emission and protecting the environment, the application of new energy and clean energy to ship will become the development direction of green ship in the future.It is an effective way to make use of new energy in ship by building ship microgrid by microsource inverter.The stable parallel operation of the microsource inverter and the rational distribution of load power depend on the reasonable control strategy of the inverter.In this paper, the control strategy of the micro-source inverter is studied when it is suitable for the parallel operation of the micro-source inverter and the establishment of the marine micro-grid.The specific research contents are as follows: firstly, the advantages and disadvantages of different inverter main circuit and filter topology are analyzed. According to the characteristics of marine power system, the topology structure of inverter main circuit and filter circuit is selected.The filter circuit parameters are designed and the mathematical model of microsource inverter is established.Then, on the basis of the mathematical model of inverter, the output voltage control strategy based on voltage and current decoupling in three-phase static coordinate system and dq-rotating coordinate system is analyzed in order to reduce the number of variables.The control system is simplified and the output voltage of the inverter is tracked without difference to the reference voltage. The output voltage control strategy based on quasi-proportional resonant Quasi-PRA control in 偽 尾 coordinate system is proposed.The effect of controller parameters on output voltage closed-loop transfer function and equivalent output impedance of microsource inverter is analyzed.The output voltage control precision and impedance matching degree of the inverter are important factors that affect the distribution of circulating power and power in parallel inverter system. In order to achieve impedance matching between parallel operating inverters, the output voltage control accuracy and impedance matching degree of inverter are analyzed.A droop control strategy based on inductive virtual impedance is proposed. Through the reasonable design of virtual impedance, the parallel circulation of the system is effectively suppressed and the accuracy of power distribution between parallel inverters is improved.In order to improve the dynamic performance of the parallel system, the differential adjustment term is added to the traditional droop control equation, and the response speed of the system is improved.Finally, according to the above theory and the proposed control method, the simulation model of the microsource inverter parallel networking system is built on the Matlab/Simulink simulation platform, and the related simulation experiments are carried out under different operating conditions and operating conditions.The effectiveness of the proposed control strategy is proved.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U665.1

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本文編號：1709163