隨著現(xiàn)代社會對清潔可再生能源的迫切需求,以風電和光伏為代表的新能源系統(tǒng)大規(guī)模、集成化接入電網(wǎng)。電力電子功率器件裝置構(gòu)成的并網(wǎng)系統(tǒng)廣泛存在于電網(wǎng)末端,系統(tǒng)內(nèi)部各部分相互關(guān)聯(lián)耦合,構(gòu)成了復(fù)雜多尺度高階非線性電網(wǎng)絡(luò)。其對現(xiàn)代電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量提出新的挑戰(zhàn)并帶來更為復(fù)雜的問題。研究人員在新能源并網(wǎng)系統(tǒng)建模分析,穩(wěn)定性研究和提高電能質(zhì)量的技術(shù)方案上都進行了深入廣泛的探討。本文的研究內(nèi)容和所提方案是在前人研究新能源并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾性內(nèi)容基礎(chǔ)上的豐富補充和創(chuàng)新拓展。1)針對增強新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高系統(tǒng)的抗干擾性能的技術(shù)方案,研究人員所提方案可分為逆變器級方案和系統(tǒng)級方案。逆變器級方案并不適用新能源并網(wǎng)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和干擾問題。目前解決新能源并網(wǎng)系統(tǒng)失穩(wěn)諧振的最優(yōu)系統(tǒng)級方案是阻抗適配器,傳統(tǒng)的并聯(lián)型阻抗適配器并不能有效兼顧解決系統(tǒng)諧振和諧波放大的問題。2)本文采用阻抗模型分析方法對新能源并網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和阻抗耦合機理進行研究。根據(jù)系統(tǒng)的戴維南-諾頓等效電路建立系統(tǒng)阻抗模型,推導出系統(tǒng)的數(shù)學模型,定性、定量地分析系統(tǒng)由于欠阻尼引起的諧振失穩(wěn)和電網(wǎng)背景噪聲對系統(tǒng)的干擾特性。繪制電網(wǎng)背景噪聲對公共耦合點電壓、系統(tǒng)電流指令值對公共耦合點電流作用的三維效果圖,運用阻抗比判據(jù)和Nyquist圖分析系統(tǒng)各參變量對系統(tǒng)穩(wěn)定性能的影響。3)通過對電網(wǎng)絡(luò)耦合系統(tǒng)阻抗耦合機理進行分析,明確系統(tǒng)諧振諧波的來源,電網(wǎng)背景噪聲和系統(tǒng)阻尼特征。本文提出了一種串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的統(tǒng)一型阻抗適配器方案。串聯(lián)結(jié)構(gòu)的阻抗適配器虛擬串聯(lián)阻抗以抑制電網(wǎng)背景噪聲帶來的干擾,并聯(lián)結(jié)構(gòu)的阻抗適配器虛擬阻抗為系統(tǒng)提供阻尼以抑制欠阻尼帶來的系統(tǒng)諧振。4)為了驗證上述理論分析的有效性和正確性,本文首先在Matlab/Simulink進行仿真實驗?zāi)M,并搭建了RT-lab半實物仿真實驗驗證平臺,以驗證相關(guān)方案和結(jié)論。實驗結(jié)果表明,本文提出的統(tǒng)一型阻抗適配器可以有效地抑制電網(wǎng)背景噪聲和系統(tǒng)欠阻尼引起的諧振諧波問題,增強新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM73
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論.1 課題研究背景及其意義能源資源的開發(fā)利用、能源技術(shù)的創(chuàng)新運用和生態(tài)氣候的保護改善關(guān)系到人類社會的生存與發(fā)展。電能是目前應(yīng)用最為廣泛、安全、清潔、高效的二源，是泛電氣化社會和信息化社會的驅(qū)動之源[1-2]。人類經(jīng)濟社會經(jīng)過三次工命取得長足發(fā)展，社會對傳統(tǒng)化石能源如煤炭和石油的大量使用而帶來能源耗和生態(tài)環(huán)境問題的日益突出。以太陽能和風能為代表的可再生能源進入人視野，成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源的有利選擇[3]。在我國“十三五”規(guī)劃中，著重要大力發(fā)展可再生能源，并首次提出“建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源”[4]。

統(tǒng)自身諧振和電網(wǎng)背景噪聲帶來干擾性諧振的問題。適配器 Active Damper 的功能實現(xiàn)如圖 1.2 所示，并網(wǎng)逆變器功網(wǎng)系統(tǒng)的公共耦合點上，通過控制逆變器在諧波段實現(xiàn)虛擬諧可以并接公共耦合點也可通過串聯(lián)變壓器串接系統(tǒng)之中，實現(xiàn)塑和阻抗解耦功能，以增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性能。

圖 2.1 新能源并網(wǎng)系統(tǒng)Fig 2.1 New energy grid-connected system變器阻抗建模新能源并網(wǎng)系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，如若對新能源系統(tǒng)進行分析首先行阻抗建模分析。對于本文所介紹系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器為 LC 型逆變器采用的是三相全橋拓撲結(jié)構(gòu)，輸出濾波器為 LC 濾波器變器的拓撲結(jié)構(gòu)和控制框圖。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2827434