發(fā)布時間：2017-12-26 10:12

  本文關鍵詞：多變流器微網在非線性負載及復雜電網工況下的控制策略研究　出處：《電子科技大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 微電網 并網逆變器 有源阻尼 小信號模型 分層控制 功率均分 平滑切換

【摘要】：隨著諸如光伏、風能等可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模的日益擴大,新能源分布式發(fā)電(distributed generation,DG)技術得到廣泛應用。微電網是未來DG主要發(fā)展方向之一,電壓源型變流器作為微電網中銜接DG單元與電網或負載的核心部件,通過控制變流器能夠保證微電網系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行。本文針對以可再生能源發(fā)電裝置變流器型電源為主體的交流微電網系統(tǒng),重點對逆變器并網/孤島系統(tǒng)以及微電網系統(tǒng)在孤島/并網模式下的控制策略展開研究,主要工作如下:(1)圍繞三相LCL型并網逆變器的控制策略及參數設計展開研究。針對并網DG系統(tǒng)中LCL型濾波器諧振尖峰對逆變器并網控制穩(wěn)定性的影響,提出一種基于靜止αβ坐標系SRF-EPI控制器的并聯虛擬電阻有源阻尼控制策略,利用Nyquist穩(wěn)定性判據分析了控制延時對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。在非理想電網條件下,系統(tǒng)采用電網電壓前饋與多諧振補償控制策略對并網電流諧波分量進行了抑制。此外,提出一種基于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差和幅值/相位裕度的控制器參數設計方法,對系統(tǒng)魯棒性進行了分析。通過仿真和實驗,對控制策略的有效性進行了驗證。(2)圍繞三相LCL型DG系統(tǒng)在孤島狀態(tài)下的控制策略展開研究。針對孤島型DG系統(tǒng),提出一種基于并聯虛擬電阻有源阻尼的電壓電流多閉環(huán)控制策略。考慮實際情況,對電壓電流控制器參數進行設計,并搭建了孤島型DG系統(tǒng)在靜止αβ坐標系下的小信號模型。在非線性不對稱負載工況下,系統(tǒng)電壓和電流控制器均采用基于增強型延時補償及多諧振補償PR控制器,保證了系統(tǒng)的精確性和電能質量。仿真和實驗驗證了所提控制策略的有效性。(3)圍繞多變流器微電網在孤島模式下的功率均衡控制策略展開研究。針對孤島型多變流器微電網系統(tǒng)線路阻抗不均及在非線性不對稱負載條件下,提出一種增強型功率均衡分層控制策略。一次控制中,采用基于相位補償的改進型下垂控制,實現系統(tǒng)功率均分和過阻尼特性。為實現對輸出電流各次序分量的精確提取,提出一種基于MAF電流序分解控制策略,將其與所提出的精確功率計算方法、基于基波虛擬正負序阻抗及虛擬可變諧波阻抗的選擇性虛擬阻抗控制和諧波及不平衡電壓均衡補償控制策略相結合,實現了系統(tǒng)無功、諧波及不平衡功率的精確均分。在系統(tǒng)內部電壓電流控制環(huán)路,提出采用有源阻尼控制策略以阻尼諧振尖峰。二次控制中,系統(tǒng)采用集中型二次控制策略,從而實現電壓幅值和頻率的補償控制。在此基礎上,提出基于改進下垂控制與二次控制相結合的上層控制小信號模型,驗證了系統(tǒng)過阻尼特性。仿真和實驗驗證了所提控制策略的有效性。(4)圍繞微電網并網模式運行及孤島到并網的平滑切換技術展開研究。以兩臺并聯變流器微電網為分析對象,對基于下垂控制模式的多變流器微電網并網運行進行了數學建模,分析了多變流器微電網并網輸出諧波電流機理,提出一種針對復雜電網工況下的輔助控制諧波電流抑制方法。在此基礎上,分析了兩種傳統(tǒng)電壓預同步控制策略,系統(tǒng)采用改進相角調節(jié)電壓預同步控制實現微電網系統(tǒng)孤島到并網運行的平滑切換。通過仿真和實驗,對控制策略的有效性進行了驗證。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46;TM727

【參考文獻】

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本文編號：1336808