發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 03:03

  本文關(guān)鍵詞：弱電網(wǎng)下并網(wǎng)變流器諧振問(wèn)題研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著可再生能源發(fā)電的大規(guī)�；l(fā)展,分布式發(fā)電系統(tǒng)大量采用,它一般接入中低壓等級(jí)的配電網(wǎng),一般呈現(xiàn)電網(wǎng)阻抗較高、短路容量較低且電網(wǎng)背景諧波含量較高的弱電網(wǎng)特性。有可能會(huì)引起基于并網(wǎng)變流器的發(fā)電系統(tǒng)諧振。本文圍繞弱電網(wǎng)條件下的并網(wǎng)變流器諧振問(wèn)題展開(kāi)研究,對(duì)弱電網(wǎng)條件引起并網(wǎng)變流器特定次諧波振蕩的機(jī)理進(jìn)行分析,研究引起諧振的影響因素并提出針對(duì)性的抑制措施,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：(1)LCL濾波器特性及其阻尼方法分析目前并網(wǎng)變流器廣泛采用LCL濾波器來(lái)消除開(kāi)關(guān)頻率次諧波,然而LCL濾波器為三階系統(tǒng),存在固有諧振頻率點(diǎn),可能引起諧振問(wèn)題。針對(duì)LCL濾波器自身的諧振問(wèn)題,分析了用以消除LCL濾波器諧振峰值的各種阻尼方法,包括無(wú)源阻尼及有源阻尼,通過(guò)分析比較最終選擇了簡(jiǎn)單有效的變流器側(cè)單電流環(huán)有源阻尼控制方案。(2)電網(wǎng)阻抗對(duì)系統(tǒng)諧振影響機(jī)理及其抑制策略由于弱電網(wǎng)的高阻抗特性,在理想電網(wǎng)條件下設(shè)計(jì)的并網(wǎng)變流器有可能并不能滿足運(yùn)用要求,因此針對(duì)電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振的影響開(kāi)展了研究。首先建立了變流器并網(wǎng)系統(tǒng)模型及多臺(tái)并網(wǎng)變流器并聯(lián)運(yùn)行的等效模型,在此基礎(chǔ)上利用經(jīng)典的頻域分析方法,通過(guò)推導(dǎo)傳遞函數(shù),繪制對(duì)數(shù)幅頻、相頻特性曲線(Bode圖)對(duì)引起諧振的機(jī)理進(jìn)行分析,得出了電網(wǎng)阻抗過(guò)大時(shí)將會(huì)提高高頻諧波的穩(wěn)定裕度,然而會(huì)導(dǎo)致低頻諧波放大的結(jié)論。針對(duì)電網(wǎng)阻抗引起的低頻諧振,提出了基于虛擬負(fù)阻抗的諧振抑制策略,通過(guò)在控制算法中引入虛擬負(fù)阻抗,在并網(wǎng)點(diǎn)處抵消掉電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生的壓降作用,從而抑制由于電網(wǎng)阻抗引起的并網(wǎng)電流低頻諧振。(3)電網(wǎng)背景諧波對(duì)諧振的影響及其抑制策略由于電力電子裝置的大量接入,導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)存在低頻背景諧波電壓,將引起并網(wǎng)電流低頻振蕩,嚴(yán)重影響電能質(zhì)量。針對(duì)背景諧波電壓引起的諧波電流畸變,首先分析了抑制電網(wǎng)背景諧波影響的電網(wǎng)電壓全前饋的方法,指出其在電網(wǎng)阻抗影響下的不足之處,然后提出采用基于虛擬阻抗的選擇性諧波補(bǔ)償(VI-SHC)的抑制策略,提高低頻區(qū)域的諧波阻抗以增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)諧波的抗擾能力,仿真及實(shí)驗(yàn)證明該方法對(duì)并網(wǎng)電流低頻諧波有一定的抑制效果。
【關(guān)鍵詞】：弱電網(wǎng) 有源阻尼 諧振 并網(wǎng)變流器 電網(wǎng)阻抗 電網(wǎng)背景諧波 虛擬阻抗 選擇性諧波補(bǔ)償
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景與意義11-16
• 1.1.1 全球可再生能源發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展概況11-14
• 1.1.2 可再生能源發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的影響14-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 分析諧振問(wèn)題的方法16-17
• 1.2.2 產(chǎn)生諧振的機(jī)理17-19
• 1.2.3 諧振抑制措施19
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 2 變流器并網(wǎng)系統(tǒng)建模及分析21-37
• 2.1 帶LCL濾波器的三相并網(wǎng)變流器模型21-24
• 2.1.1 帶LCL濾波器的并網(wǎng)變流器結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 帶LCL濾波器的并網(wǎng)變流器數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.2 LCL濾波器及其阻尼方法24-35
• 2.2.1 LCL濾波器的無(wú)源阻尼方法25-30
• 2.2.2 LCL濾波器的有源阻尼方法30-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 3 電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振產(chǎn)生的影響及抑制策略37-57
• 3.1 考慮電網(wǎng)阻抗時(shí)系統(tǒng)的模型37-42
• 3.1.1 單臺(tái)變流器并網(wǎng)系統(tǒng)38-39
• 3.1.2 多臺(tái)變流器并聯(lián)運(yùn)行及其等效模型39-42
• 3.2 電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振的影響42-49
• 3.2.1 電網(wǎng)阻抗對(duì)電流環(huán)的影響42-45
• 3.2.2 電網(wǎng)阻抗對(duì)基于陷波器有源阻尼算法的影響45-47
• 3.2.3 電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振控制器的影響47-49
• 3.3 基于虛擬負(fù)阻抗的諧振抑制措施49-55
• 3.4 本章小結(jié)55-57
• 4 電網(wǎng)背景諧波對(duì)諧振的影響及抑制策略57-71
• 4.1 電網(wǎng)背景諧波影響57-59
• 4.2 抑制電網(wǎng)背景諧波影響對(duì)策59-70
• 4.2.1 抑制策略理論分析60-68
• 4.2.2 基于Ⅵ-SHC方法的仿真驗(yàn)證68-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證71-81
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)描述71-74
• 5.2 各種工況下的實(shí)驗(yàn)74-80
• 5.2.1 電網(wǎng)阻抗對(duì)諧振的影響及抑制74-78
• 5.2.2 電網(wǎng)背景諧波對(duì)諧振的影響及抑制78-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 6 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 附錄87-89
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果89-93
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集93

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