【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的枯竭,以新能源為主體的分布式能源(Distributed Generation Sources,DGs)逐漸興起,微網(wǎng)作為接納DGs的有效途徑,未來的發(fā)展前景十分廣闊。同時(shí),由于電力系統(tǒng)的電力電子化程度不斷提升,隨之帶來的是以變流器為主導(dǎo)的電力電子設(shè)備對傳統(tǒng)電網(wǎng)電能質(zhì)量的不利影響,如過載能力差、輸出阻抗小和慣性缺失等缺點(diǎn)。而絕大多數(shù)分布式能源接入電網(wǎng)時(shí)也需要并網(wǎng)逆變器作為接口,因此如何解決微網(wǎng)系統(tǒng)慣性量缺失的問題日漸提上日程,最近一段時(shí)間內(nèi)虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)(Virtual synchronous generator,VSG)也應(yīng)運(yùn)而生。本文的研究內(nèi)容如下:(1)介紹了微網(wǎng)的基本概念,包括其定義特點(diǎn)以及其發(fā)展概述;簡要說明微網(wǎng)的控制要求和控制結(jié)構(gòu);總結(jié)歸納了微網(wǎng)中電力電子變流器控制方案并概述了下垂控制和VSG的基本概念;(2)闡述了VSG的運(yùn)作機(jī)理,介紹并搭建了VSG的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了的VSG并網(wǎng)、離網(wǎng)運(yùn)行以及并離網(wǎng)切換控制操作,通過仿真模型驗(yàn)證了其有效性;(3)深入分析了虛擬轉(zhuǎn)子慣量、阻尼系數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系,基于自適應(yīng)慣量控制策略,提出了一種阻尼量同時(shí)參與控制的自適應(yīng)慣量阻尼綜合控制策略(Self-adaptive rotor inertia and damping combination control,SA-RIDC);(4)搭建了采用SA-RIDC的VSG并網(wǎng)模型,通過仿真與傳統(tǒng)算法和采用自適應(yīng)虛擬慣量的算法進(jìn)行對比,驗(yàn)證了所提算法的優(yōu)越性。
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圖片說明： 圖 1-1 微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖、維持供需平衡和穩(wěn)定微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)電壓/頻率的作用。因此微網(wǎng)也包儲(chǔ)能裝置如飛輪、超導(dǎo)儲(chǔ)能、各電化學(xué)電池等。 靈活的運(yùn)行模式。微網(wǎng)一般可分為孤島運(yùn)行模式和并網(wǎng)運(yùn)行模式。系統(tǒng)下，微網(wǎng)作為可控負(fù)荷或發(fā)電單元并網(wǎng)運(yùn)行，可減少分布式電源接入對負(fù)面影響；一旦大電網(wǎng)發(fā)生異常，通過系統(tǒng)解列控制，可將微網(wǎng)切換成幅度提高了所管轄地區(qū)重要負(fù)荷的供電可靠性。 先進(jìn)電力電子技術(shù)的引入。微源多為分布式電源，且微源的電源輸出形頻或直流形式，因此需要變流器等電力電子設(shè)備對其進(jìn)行交直流的轉(zhuǎn)換網(wǎng)。也正是這些先進(jìn)電力電子接口的運(yùn)用，使得微網(wǎng)有多種運(yùn)行狀態(tài) 由于微網(wǎng)是一個(gè)整體的系統(tǒng)，，它通過電網(wǎng)公共連接點(diǎn) PCC 與大電網(wǎng)單相對于大電網(wǎng)的單一可控單元，因此可有效解決分布式發(fā)電系統(tǒng)中的能網(wǎng)對配電網(wǎng)帶來的不利影響。微網(wǎng)發(fā)展概述
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圖片說明： 圖 2-6 VSG 定子電氣方程仿真結(jié)構(gòu)圖圖 2-7 VSG 虛擬阻抗仿真結(jié)構(gòu)圖.3 本章小結(jié)本章介紹了 VSG 基本的實(shí)現(xiàn)原理，詳細(xì)分析并搭建了其主電路拓?fù)浜捅倔w模型構(gòu)，為后續(xù)控制器的分析和搭建奠定了一定的基礎(chǔ)，同時(shí)也在此章節(jié)對虛擬轉(zhuǎn)子
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2514970