【摘要】：由于傳統(tǒng)能源的不斷減少和環(huán)境的日益惡化,基于綠色環(huán)保可再生能源的各種分布式發(fā)電技術得到了快速地發(fā)展。但其本身也存在很多問題,例如:分布式電源發(fā)電的波動性造成其控制難度較大,且會對大電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成一定的不利影響。為了減小分布式發(fā)電給大電網(wǎng)帶來的負面效應,將其應用于微型電網(wǎng)(簡稱微電網(wǎng))。微電網(wǎng)中電源、電網(wǎng)、用戶間的電力電子接口變換器是微電網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成單元,其控制性能的好壞直接影響到微電網(wǎng)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行。微電網(wǎng)接口變換器需要具備能夠在并、離網(wǎng)穩(wěn)定運行以及這兩種模式之間平滑切換的能力,因此本文研究能實現(xiàn)上述能力的下垂控制策略及其在微電網(wǎng)接口變換器控制中的應用。本文首先介紹了下垂控制的來源——同步發(fā)電機的下垂外特性,以及在微電網(wǎng)接口變換器中應用的傳統(tǒng)下垂控制策略。由于傳統(tǒng)下垂控制在離網(wǎng)運行時具有電壓、頻率與額定值之間存在偏差的缺點,本文給出了一種采用自調(diào)節(jié)下垂系數(shù)+PI控制的改進下垂控制策略。由于下垂系數(shù)與實際輸出功率相關函數(shù)有關,改進下垂控制策略根據(jù)實際輸出功率實時改變下垂系數(shù),從而減小了電壓和頻率的偏差。此外,在改進下垂控制策略中還加入了電壓、頻率誤差反饋,并通過PI控制器進行控制,從而提高了電壓和頻率的穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)性能。同時,在并網(wǎng)運行時,自調(diào)節(jié)下垂系數(shù)+PI的改進下垂控制策略比起只有PI控制的下垂控制,能夠減小輸出功率與給定參考功率之間的偏差。接著基于微電網(wǎng)三相和單相變換器的數(shù)學模型,三相變換器采用??、dq坐標系的并網(wǎng)預同步控制策略,且提出了一種單相變換器的并網(wǎng)預同步控制策略,從而實現(xiàn)變換器并、離網(wǎng)運行的平滑切換。同時,為了匹配線路阻抗的特性,在電壓電流雙閉環(huán)控制中加入了虛擬阻抗,并對變換器的等效輸出阻抗進行了分析,以此確定虛擬阻抗和雙閉環(huán)控制的具體參數(shù)值。最后搭建了三相、單相微電網(wǎng)變換器的仿真模型,針對線性負載和非線性負載情況都進行了系統(tǒng)的仿真分析,仿真結果驗證了微電網(wǎng)接口變換器采用改進下垂控制策略的有效性和優(yōu)越性。同時,搭建了一個基于DSP28335的微電網(wǎng)接口變換器實驗平臺,給出了帶線性和非線性負載的微電網(wǎng)離網(wǎng)變換器運行實驗結果,實驗結果初步驗證了改進下垂控制策略在微電網(wǎng)接口變換器離網(wǎng)運行時的有效性和優(yōu)越性。
【圖文】：

4.1.1 三相微電網(wǎng)基本結構如圖 4-1 為三相微電網(wǎng)逆變器的結構圖，其中加入了本地負載和電網(wǎng)，逆變器通過對并網(wǎng)開關的控制來實現(xiàn)與電網(wǎng)的通斷。UdcDCAC并網(wǎng)開關下垂控制本地負載1本地負載2母線DG（電壓源）PCC電網(wǎng)圖 4-1 三相微電網(wǎng)結構圖4.1.2 仿真模型及仿真參數(shù)

系統(tǒng)控制模塊
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

【參考文獻】

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本文編號：2539119