本文選題：微電網(wǎng) + 虛擬同步發(fā)電機��； 參考：《西安理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：微網(wǎng)以能源供給綠色多樣、節(jié)能低碳、適應(yīng)不同用戶的多種電力需求為目標(biāo),是傳統(tǒng)電網(wǎng)向未來智能電網(wǎng)過渡的時代產(chǎn)物。為提高微網(wǎng)自治可靠性及新能源大規(guī)模入網(wǎng)的網(wǎng)側(cè)接納能力,國內(nèi)外學(xué)者提出了虛擬同步發(fā)電機(Virtual Synchronous Generator,SVG)技術(shù),阻尼和慣性的加入可使快速靈敏的電力電子變換器模擬同步發(fā)電機外特性。本文主要針對單臺VSG離/并網(wǎng)和兩臺VSG并聯(lián)組網(wǎng)多模式下控制策略進行研究改進,總結(jié)為以下幾個方面。首先,介紹了課題研究背景,微網(wǎng)變換器并聯(lián)運行的幾種典型控制策略及虛擬同步發(fā)電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。其次,介紹了虛擬同步發(fā)電機基本原理,并經(jīng)過小信號建模及對VSG單機孤島及并網(wǎng)模式下運行特性的分析,得出各參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性和功頻響應(yīng)的影響機理。先后提出改進自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制以及恒壓恒頻控制方法,保證單機帶載可靠運行;基于虛擬沖擊電流的預(yù)同步方法,在并網(wǎng)前完成對電網(wǎng)相位的追蹤,大大降低并網(wǎng)瞬間的電流沖擊;以及加入微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)的慣性電壓下垂控制策略,平抑電壓波動也可減緩無功-電壓的跌落過程;仿真和實驗驗證了所提控制策略的正確性。再次,對VSG多機并聯(lián)模式下的運行特性進行了分析,通過建立并聯(lián)數(shù)學(xué)模型得到交流母線電壓、VSG輸出電流與負(fù)載、VSG端電壓之間的關(guān)系,通過雙機并聯(lián)模型分析微源間環(huán)流的產(chǎn)生機理,根據(jù)功率控制框圖推導(dǎo)各VSG輸出功率表達式,為之后提高功率分配精度和抑制環(huán)流提供理論依據(jù)。最后,針對線路阻抗對無功功率分配的影響提出一種改進勵磁環(huán)控制策略,建立小信號模型得出改進算法中各參數(shù)對微網(wǎng)穩(wěn)定運行的影響;分析改進型控制策略下VSG并聯(lián)組網(wǎng)的運行特性,并針對VSG并機及加減載時帶來的環(huán)流、功率振蕩問題,提供基于阻抗匹配原則的參數(shù)設(shè)計方法,該參數(shù)優(yōu)化方案可提高VSG動態(tài)性能,抑制環(huán)流、平抑功率振蕩,仿真和實驗驗證了所提控制策略和參數(shù)選取方案的正確性。
[Abstract]:In order to improve the reliability of the micro network and the network side acceptance of the new energy large-scale network, the domestic and foreign scholars have proposed a virtual synchronous generator (Virtual Synchronous). Generator, SVG) technology, damping and inertia can make the fast and sensitive power electronic converter simulate the external characteristics of synchronous generator. This paper mainly focuses on the research and improvement of the control strategy of the single VSG off / grid and two VSG parallel networks, and summarizes the following aspects. Firstly, the research background and the microgrid transformation are introduced. Several typical control strategies in parallel operation and the research status of virtual synchronous generator at home and abroad. Secondly, the basic principle of virtual synchronous generator is introduced. Through the modeling of small signal and the analysis of the running characteristics of VSG single island and grid connected mode, the influence mechanism of each parameter on the stability of the system and the response of the power frequency is obtained. The adaptive control control and constant voltage and constant frequency control methods are improved to ensure the reliable operation of the single machine with load. The pre synchronization method based on the virtual impact current completes the tracking of the phase of the power grid before the grid connection, greatly reduces the current impact in the grid connection, and the inertia voltage droop control strategy with the differential negative feedback loop, and suppress the voltage wave. The motion can also slow down the falling process of reactive power voltage; simulation and experiment verify the correctness of the proposed control strategy. Again, the operation characteristics of the VSG multi machine parallel mode are analyzed. The relationship between the AC bus voltage, the VSG output current and the load, the VSG terminal voltage is obtained by establishing the parallel mathematical model, and the parallel model is divided into two parallel parallel models. This paper analyses the mechanism of the circulation between the micro sources, derives the expression of the output power of each VSG according to the power control block diagram, and provides a theoretical basis for improving the power distribution precision and suppressing the circulation. Finally, an improved excitation loop control strategy is proposed for the effect of line impedance on the reactive power distribution, and a small signal model is established to obtain each improved algorithm. The influence of parameters on the stable operation of micro network; analysis of the operating characteristics of VSG parallel networking under the improved control strategy, and to provide a parameter design method based on the impedance matching principle for the circulation and power oscillation caused by VSG and the machine and the loading and subtraction. The parameter optimization scheme can improve the dynamic performance of the VSG, suppress the circulation, suppress the power oscillation and imitate. The correctness of the proposed control strategy and parameter selection scheme is verified by experiments and experiments.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

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本文編號：1904588