【摘要】：隨著智能電網技術的發(fā)展,電網消納各種逆變型分布式能源、接入新型直流負荷和電力電子化的需求不斷增長。直流配電網具有可控性高、消納能力強、供電質量好以及不存在頻率穩(wěn)定和無功補償問題等優(yōu)點,已成為新的發(fā)展趨勢。然而,由于大量電力電子裝置的接入,導致諧波成分多樣和系統(tǒng)頻率特性復雜,使得直流配電網的諧振風險大大增大,嚴重影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。因此,本文圍繞直流配電網的諧振特性開展研究工作,主要內容包括:(1)基于動態(tài)相量研究建立了直流配電網關鍵元件及網絡的數(shù)學模型,包括三相并網換流器(G-VSC)、三相交流負載接口換流器(L-VSC)、雙向隔離型DC/DC換流器的序分量動態(tài)相量模型和單相電壓源型換流器(SPVSC)、直流線路、直流負荷的動態(tài)相量模型,通過方程聯(lián)立,得到了狀態(tài)空間方程描述的直流配電網數(shù)學模型。(2)提出了基于節(jié)點阻抗矩陣的直流配電網諧振特性分析方法。在各元件的數(shù)學模型基礎上,通過方程簡化,建立了直流配電網中各關鍵元件的穩(wěn)態(tài)等值電路模型,進而構成直流配電網的等值電路模型,并用節(jié)點阻抗矩陣描述各節(jié)點間電流電壓關系。通過分析節(jié)點阻抗矩陣的自阻抗和互阻抗頻率特性,獲得系統(tǒng)的諧振特性以及直流線路參數(shù)、換流器支撐電容等對諧振特性的影響。(3)提出了基于小干擾模型的直流配電網諧振特性分析方法�；谥绷髋潆娋W的動態(tài)相量狀態(tài)空間方程,建立了直流配電網小干擾模型。通過求取特征值對系統(tǒng)進行了模態(tài)分析,獲得了直流配電網的諧振模式。通過靈敏度分析,以及研究系統(tǒng)主導特征根隨控制參數(shù)、功率以及直流側支撐電容等的變化情況,識別了引起直流配電網諧振問題的主要成因。(4)利用小干擾模型分析了單相并網換流器作為主控單元的直流配電網諧振特性,獲得了單相并網和三相并網兩種并網方式下直流配電網諧振特性異同及其影響因素,重點分析了加裝直流側二次紋波濾波器對單相換流器并網的直流配電網諧振特性的影響。本文通過對直流配電網諧振特性的相關研究,可為不同拓撲下直流配電網諧振特性的分析提供理論基礎和研究方法,為諧振抑制策略的提出提供理論支撐。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM721.1
【圖文】：

本文圍繞直流配電網潛在的諧振問題開展研究，基于動態(tài)相量建立了直流配電網的數(shù)學模型，通過系統(tǒng)節(jié)點阻抗矩陣和小干擾模型研究了直流配電網的諧振特性及影響因素，為直流配電網諧振問題的分析提供了理論基礎和研究工具，對降低系統(tǒng)諧振風險具有重要意義。1.2 研究現(xiàn)狀1.2.1 直流配電網的國內外研究現(xiàn)狀近年來，國內外學者對不同電壓等級的直流配電網開展了理論研究和示范工程應用取得了一定的研究成果。1. 國外研究現(xiàn)狀2006 年日本大阪大學提出了直流電壓等級為±170V 的雙極直流配電系統(tǒng)結構[13]如圖 1-1 所示，該系統(tǒng)通過變壓器從 6.6kV 配電網獲取 230V 三相交流電，經過雙向

第一章 緒論±170V 低壓直流配電網的互聯(lián)，接入了光伏電置，并且通過電力電子變換器獲得單相 100V 交種電力的供應。尼亞理工大學 CPES 中心針對未來住宅和樓宇供nableBuildingandNanogrids(SBN)”直流配電系V 兩個電壓等級，分別為工業(yè)標準和通信標準設

圖 1-2 CPES 中心 SBN 直流配電系統(tǒng)結構卡羅來納州立大學提出了“ The Future Renewabment （FREEDM）”系統(tǒng)結構[15]，如圖 1-3 所示，線，能夠實現(xiàn)設備的即插即用。其中，交直流母線t energy managment, IEM）實現(xiàn)與上一級 12kV 交流

【參考文獻】

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本文編號：2758396