基于功率交換節(jié)點(diǎn)的中壓配電網(wǎng)主動(dòng)潮流控制技術(shù)
本文關(guān)鍵詞:基于功率交換節(jié)點(diǎn)的中壓配電網(wǎng)主動(dòng)潮流控制技術(shù),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:配電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡(luò)中承上啟下的重要部分,其中覆蓋面積最大的中壓配電網(wǎng)絡(luò)一直存在著網(wǎng)損大、運(yùn)行效率不高、線路資源分布不均、可靠性不高的問(wèn)題。隨著分布式能源的滲透率逐漸升高,為中壓配電網(wǎng)提供了支撐作用的同時(shí)也引入諸如潮流復(fù)雜化、保護(hù)配置困難、分布式新能源消納等新問(wèn)題。本文在主動(dòng)配電網(wǎng)電能管理理念的啟發(fā)下,在中壓配電網(wǎng)中提出一種能進(jìn)行潮流調(diào)節(jié)的電力電子裝置——功率交換節(jié)點(diǎn)。功率交換節(jié)點(diǎn)以先進(jìn)的電力電子技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合主動(dòng)配電網(wǎng)的先進(jìn)管理理念,能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)饋線之間定量定向的潮流調(diào)節(jié),而不再只受網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及電網(wǎng)參數(shù)的約束。本文根據(jù)功率交換節(jié)點(diǎn)的功能設(shè)定確定了其多個(gè)三相AC/DC變流器共直流母線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、適用場(chǎng)合,并以同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),建立了功率交換節(jié)點(diǎn)主拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型。結(jié)合變流器的直接電流控制技術(shù),將節(jié)點(diǎn)內(nèi)的變流器分為(Q,Udc)變流器和(P,Q)變流器兩類,利用優(yōu)化的SVPWM調(diào)制算法解決了AC/DC變流器之間的零序環(huán)流問(wèn)題,并在直流母線電壓控制上引入功率交換電流的前饋補(bǔ)償控制來(lái)改善直流母線電壓的動(dòng)態(tài)性能,進(jìn)而得到功率交換節(jié)點(diǎn)的整體控制方案。為構(gòu)建指導(dǎo)功率交換節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的理論體系,本文提出了功率交換節(jié)點(diǎn)的雙層控制框架和兩級(jí)運(yùn)行模式:配網(wǎng)級(jí)控制框架和站級(jí)控制框架、降損運(yùn)行和應(yīng)急運(yùn)行,并設(shè)計(jì)了降損運(yùn)行和應(yīng)急運(yùn)行的工作模式、評(píng)價(jià)體系和各自適用的場(chǎng)合。本文通過(guò)仿真研究驗(yàn)證了所提出的功率交換節(jié)點(diǎn)控制方案的靈活性和穩(wěn)定性,通過(guò)算例網(wǎng)絡(luò)評(píng)估了功率交換節(jié)點(diǎn)的降損能力和對(duì)不同中壓配電網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)能力。
【關(guān)鍵詞】:功率交換節(jié)點(diǎn) 主動(dòng)配電網(wǎng) 潮流控制 并聯(lián)控制 零序環(huán)流 控制框架 兩級(jí)運(yùn)行 降損
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM727
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 當(dāng)前中壓配電網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題10-11
- 1.1.1 配電網(wǎng)絡(luò)損耗問(wèn)題10
- 1.1.2 配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性問(wèn)題10-11
- 1.1.3 分布式新能源發(fā)電和新興大功率負(fù)荷的涌現(xiàn)11
- 1.1.4 現(xiàn)有網(wǎng)架改造升級(jí)成本高11
- 1.2 主動(dòng)配電網(wǎng)的發(fā)展11-13
- 1.2.1 主動(dòng)配電網(wǎng)的提出11-12
- 1.2.2 主動(dòng)配電網(wǎng)的技術(shù)關(guān)鍵12-13
- 1.3 并網(wǎng)變流器的研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.1 并網(wǎng)變流器的一般拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13
- 1.3.2 并網(wǎng)變流器的關(guān)鍵功能13-14
- 1.4 本文的主要工作14-15
- 2 功率交換節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)介15-21
- 2.1 傳統(tǒng)的合環(huán)操作15-17
- 2.2 功率交換節(jié)點(diǎn)的提出17-19
- 2.3 功率交換節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域19-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 3 功率交換節(jié)點(diǎn)的控制方案21-52
- 3.1 功率交換節(jié)點(diǎn)的建模分析21-30
- 3.1.1 三相AC/DC變流器的建模21-28
- 3.1.2 多個(gè)并聯(lián)AC/DC變流器的建模28-30
- 3.2 三相AC/DC變流器的并聯(lián)控制30-36
- 3.2.1 (Q,U_(dc))變流器的控制31-34
- 3.2.2 (P,,Q)變流器的控制34-36
- 3.3 零序環(huán)流問(wèn)題36-45
- 3.3.1 零序環(huán)流分析36-39
- 3.3.2 零序環(huán)流抑制39-42
- 3.3.3 仿真驗(yàn)證42-45
- 3.4 功率交換電流的前饋補(bǔ)償控制45-48
- 3.5 仿真驗(yàn)證48-51
- 3.6 本章小結(jié)51-52
- 4 功率交換節(jié)點(diǎn)的工作模式52-66
- 4.1 功率交換節(jié)點(diǎn)的選址52-53
- 4.2 功率交換節(jié)點(diǎn)的雙層控制和兩級(jí)運(yùn)行53-58
- 4.2.1 降損運(yùn)行55-56
- 4.2.2 應(yīng)急運(yùn)行56-58
- 4.3 算例驗(yàn)證58-66
- 4.3.1 算例介紹58-61
- 4.3.2 優(yōu)化算法61-62
- 4.3.3 降損運(yùn)行模式下功率指令的計(jì)算步驟62-63
- 4.3.4 結(jié)果分析63-66
- 4.4 本章小結(jié)66
- 5 總結(jié)與展望66-69
- 5.1 主要結(jié)論66-67
- 5.2 后續(xù)工作展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果74
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