【摘要】：隨著直流配電網(wǎng)的迅速發(fā)展,直流電能質(zhì)量問(wèn)題得到了越來(lái)越多的重視。然而由于直流配電項(xiàng)目實(shí)際數(shù)據(jù)的缺乏,直流電能質(zhì)量的研究還處于剛起步的階段。交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為同時(shí)研究交直流電能質(zhì)量問(wèn)題提供了良好的工程背景。本文依托于國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院“交直流混合微電網(wǎng)電能質(zhì)量分析與控制”科技項(xiàng)目,基于國(guó)內(nèi)某實(shí)際交直流混合微電網(wǎng)示范工程,結(jié)合仿真分析與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),研究了交直流混合微電網(wǎng)的控制策略、電能質(zhì)量和穩(wěn)定性問(wèn)題及其改進(jìn)方法。本文的研究結(jié)果不僅對(duì)交直流混合微電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行控制,還對(duì)直流配電系統(tǒng)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善具有參考意義。本文首先基于虛擬阻抗的雙層直流下垂控制,針對(duì)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行模式下的“經(jīng)濟(jì)性”目標(biāo)和離網(wǎng)運(yùn)行模式下的“可靠性”目標(biāo),在兩種運(yùn)行模式下分別對(duì)微網(wǎng)內(nèi)多個(gè)分布式電源和變流器建立了相應(yīng)的控制策略。在EMTP-RV中搭建微電網(wǎng)的仿真模型,運(yùn)行結(jié)果表明功率波動(dòng)時(shí),微電網(wǎng)內(nèi)各變流器控制單元迅速響應(yīng),母線(xiàn)電壓有微小波動(dòng)且可以迅速恢復(fù)至額定值,具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù),對(duì)交流和直流電能質(zhì)量進(jìn)行分析,指出了系統(tǒng)中存在的電能質(zhì)量問(wèn)題。提出了與直流電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行密切相關(guān)的三個(gè)直流電能質(zhì)量指標(biāo):直流電壓偏差、直流電壓波動(dòng)和直流電壓諧波,通過(guò)小波變換的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同直流電能質(zhì)量指標(biāo)的準(zhǔn)確提取。針對(duì)示范工程并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題,分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因,并通過(guò)從內(nèi)部改進(jìn)有源濾波器的控制策略和從外部修改電氣參數(shù)兩個(gè)方面來(lái)提高有源濾波器的濾波效果,從而提高系統(tǒng)電能質(zhì)量。搭建了并聯(lián)型有源濾波器的仿真模型,并提出了基于模糊邏輯的直流側(cè)電壓控制方法,相比于傳統(tǒng)的PI控制器,提高了有源濾波器的濾波效果、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、跟蹤性能以及魯棒性。最后通過(guò)對(duì)并聯(lián)型有源濾波器諧波補(bǔ)償特性的研究,提出了提高系統(tǒng)電能質(zhì)量的外部參數(shù)改進(jìn)方法,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了方法的有效性。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄的孤島運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的諧振失穩(wěn)問(wèn)題,分析失穩(wěn)問(wèn)題產(chǎn)生的原因,并依據(jù)Nyquist阻抗匹配原則給出了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的具體方法,最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM71
【圖文】：

邐交流ＤＧ邐交流負(fù)荷逡逑圖１－１交流微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ａ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ＡＣ邋ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑１．２．２直流微電網(wǎng)逡逑由于光伏電源、儲(chǔ)能電池、電動(dòng)汽車(chē)的直流特性，直流微電網(wǎng)現(xiàn)今也得到了迅逡逑速的發(fā)展。直流微電網(wǎng)通過(guò)直流母線(xiàn)進(jìn)行功率輸送。直流儲(chǔ)能、直流ＤＧ以及直流逡逑負(fù)荷通過(guò)ＤＣ／ＤＣ變換器連接在直流母線(xiàn)上；交流儲(chǔ)能、交流ＤＧ以及交流負(fù)荷通逡逑過(guò)ＡＣ／ＤＣ變換器連接在直流母線(xiàn)上，其典型結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。直流微電網(wǎng)具有逡逑系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、傳輸損耗少、運(yùn)行性能好等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)也存在直流母線(xiàn)擴(kuò)容受限和逡逑當(dāng)ＤＣ／ＡＣ變換器模塊出現(xiàn)故障時(shí)風(fēng)力發(fā)電等交流分布式電源無(wú)法投入使用的挑戰(zhàn)。逡逑配電網(wǎng)逡逑？邐＾—１逡逑直流儲(chǔ)能邐直流ＤＧ邐直流負(fù)荷逡逑ｒ邐！逡逑ＡＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ逡逑直流母線(xiàn)邐￣＿ｊ＿￣逡逑ＤＣ／ＡＣ邐ＤＣ／ＡＣ邐ＤＣ／ＡＣ逡逑交流儲(chǔ)能邐交流ＤＧ邐交流負(fù)荷逡逑圖１－２直流微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ＤＣ邋ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑３逡逑

直流微電網(wǎng)通過(guò)直流母線(xiàn)進(jìn)行功率輸送。直流儲(chǔ)能、直流ＤＧ以及直流逡逑負(fù)荷通過(guò)ＤＣ／ＤＣ變換器連接在直流母線(xiàn)上；交流儲(chǔ)能、交流ＤＧ以及交流負(fù)荷通逡逑過(guò)ＡＣ／ＤＣ變換器連接在直流母線(xiàn)上，其典型結(jié)構(gòu)如圖１－２所示。直流微電網(wǎng)具有逡逑系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、傳輸損耗少、運(yùn)行性能好等優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)也存在直流母線(xiàn)擴(kuò)容受限和逡逑當(dāng)ＤＣ／ＡＣ變換器模塊出現(xiàn)故障時(shí)風(fēng)力發(fā)電等交流分布式電源無(wú)法投入使用的挑戰(zhàn)。逡逑配電網(wǎng)逡逑？邐＾—１逡逑直流儲(chǔ)能邐直流ＤＧ邐直流負(fù)荷逡逑ｒ邐！逡逑ＡＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ邐ＤＣ／ＤＣ逡逑直流母線(xiàn)邐￣＿ｊ＿￣逡逑ＤＣ／ＡＣ邐ＤＣ／ＡＣ邐ＤＣ／ＡＣ逡逑交流儲(chǔ)能邐交流ＤＧ邐交流負(fù)荷逡逑圖１－２直流微電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ａ邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ＤＣ邋ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 閆俊麗;彭春華;陳臣;;基于動(dòng)態(tài)虛擬阻抗的低壓微電網(wǎng)下垂控制策略[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年21期

2 丁明;田龍剛;潘浩;張雪松;周金輝;;交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年09期

3 賈鵬宇;李艷;鄭瓊林;;電壓型級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中減小源變換器輸出阻抗的有源阻尼控制方法[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年08期

4 高一波;徐習(xí)東;金陽(yáng)忻;裘鵬;陸翌;黃曉明;;交流側(cè)接地故障對(duì)直流配電網(wǎng)電壓平衡影響[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

5 張平;石健將;李榮貴;龍江濤;何湘寧;;低壓微網(wǎng)逆變器的“虛擬負(fù)阻抗”控制策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年12期

6 馮宇哲;武健;侯睿;徐殿國(guó);;并聯(lián)有源電力濾波器多目標(biāo)虛擬有源阻尼控制[J];電力電子技術(shù);2014年03期

7 戴珂;劉聰;李彥龍;張樹(shù)全;康勇;;并聯(lián)型APF對(duì)兩類(lèi)非線(xiàn)性負(fù)載的諧波補(bǔ)償特性研究[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年09期

8 陸曉楠;孫凱;Josep Guerrero;黃立培;;適用于交直流混合微電網(wǎng)的直流分層控制系統(tǒng)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年04期

9 張國(guó)榮;王新兵;喬龍洋;;直流微網(wǎng)中母線(xiàn)電壓對(duì)直流負(fù)載影響[J];電氣自動(dòng)化;2013年02期

10 張學(xué)廣;劉義成;王瑞;徐殿國(guó);;一種新型的PWM變換器LCL濾波器有源阻尼控制策略[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2011年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉聰;并聯(lián)型有源電力濾波器諧波抑制性能優(yōu)化技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 孟慶南;直流微電網(wǎng)下垂控制策略的研究[D];安徽大學(xué);2018年

2 安琪;有源電力濾波器直流側(cè)母線(xiàn)電壓的優(yōu)化控制研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

3 韓宏偉;三相諧波電能提取電路研究[D];河南理工大學(xué);2014年

4 張學(xué)友;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的APF檢測(cè)及控制策略研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2724098