交直流混合微電網(wǎng)三相AC/DC變換器控制策略研究
發(fā)布時間:2021-01-15 14:36
交直流混合微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)間歇式新能源柔性并網(wǎng),提高可再生能源利用率,其構(gòu)架兼具交流母線與直流母線,可以減少交直流電力變換環(huán)節(jié),簡化分布式電源接入微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),降低變換裝置的功率損耗。連接交流母線與直流母線之間的三相AC/DC變換器,既可工作在整流狀態(tài)又可工作在逆變狀態(tài),是保證整個混合微電網(wǎng)系統(tǒng)可靠運行的核心裝置,因此,研究交直流混合微電網(wǎng)三相AC/DC變換器控制策略具有重要的研究意義。本文設(shè)計了適用于混合微電網(wǎng)的三相AC/DC變換器控制系統(tǒng),所提出的控制策略可以使系統(tǒng)在交流子網(wǎng)電壓不平衡時實現(xiàn)交流電流正弦化,同時維持直流母線電壓穩(wěn)定,確保交直流混合微電網(wǎng)在電壓不平衡時穩(wěn)定運行。具體研究內(nèi)容如下:首先,簡要介紹交直流混合微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,針對其結(jié)構(gòu)特點,分別建立了光伏電池與儲能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,得到光伏電池的輸出特性,在此基礎(chǔ)上了設(shè)計光伏電池出口側(cè)DC/DC變換器控制策略,實現(xiàn)最大功率輸出;深入分析鋰電池與超級電容工作原理,并據(jù)此設(shè)計了適用于儲能充放電控制的雙向DC/DC變換器。其次,在分析混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上,建立不同坐標(biāo)系下三相平衡條件下AC/DC變換器的數(shù)學(xué)...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 交流微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 直流微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 交直流混合微電網(wǎng)發(fā)展趨勢
1.3 三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.2 不平衡條件下三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第二章 交直流混合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與運行
2.1 混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行
2.1.1 混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.1.2 混合微電網(wǎng)的運行方式
2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)
2.2.1 光伏發(fā)電基本原理
2.2.2 光伏單元控制方法
2.3 儲能系統(tǒng)
2.3.1 鋰電池數(shù)學(xué)模型
2.3.2 超級電容數(shù)學(xué)模型
2.3.3 雙向DC/DC變換器
2.4 本章小結(jié)
第三章 三相AC/DC變換器建模及控制器設(shè)計
3.1 三相AC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
3.1.1 ABC坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
3.1.2 dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
3.2 三相AC/DC變換器控制器設(shè)計
3.2.1 變換器控制策略設(shè)計
3.2.2 控制器設(shè)計
3.3 仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 電壓不平衡時三相AC/DC變換器控制策略研究
4.1 三相電壓不平衡概述
4.1.1 三相不平衡的定義
4.1.2 三相不平衡的危害
4.2 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器的數(shù)學(xué)模型
4.2.1 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器正負(fù)序描述
4.2.2 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器功率傳輸特性
4.3 電壓不平衡時三相AC/DC變換器控制策略研究
4.3.1 電壓不平衡條件下的鎖相環(huán)設(shè)計
4.3.2 抑制交流側(cè)負(fù)序電流控制策略
4.3.3 消除直流母線電壓二次波動
4.3.4 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實驗驗證
5.1 系統(tǒng)實驗平臺構(gòu)建
5.1.1 實驗平臺搭建
5.1.2 參數(shù)選擇
5.2 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
5.2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.3 實驗分析
5.3.1 平衡條件下實驗分析
5.3.2 電壓不平衡條件下實驗分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交直流混合微電網(wǎng)運行控制策略研究[J]. 丁明,田龍剛,潘浩,張雪松,周金輝. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(09)
[2]直流微電網(wǎng)運行控制策略[J]. 劉家贏,韓肖清,王磊,張鵬,王靖. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
[3]電網(wǎng)不平衡時抑制有功功率二次波動的并網(wǎng)逆變器控制策略[J]. 姜衛(wèi)東,吳志清,佘陽陽,李王敏,胡楊. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(15)
[4]微網(wǎng)中并聯(lián)逆變器的環(huán)流控制方法[J]. 肖華根,羅安,王逸超,涂春鳴,帥智康. 中國電機工程學(xué)報. 2014(19)
[5]適用于電網(wǎng)不平衡時的廣義積分器鎖相環(huán)設(shè)計[J]. 胡應(yīng)占,郭素娜. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(11)
[6]交直流雙向功率變換器的改進下垂控制策略[J]. 劉佳易,秦文萍,韓肖清,柳雪松,朱旋. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(02)
[7]微電網(wǎng)分層分布式能量優(yōu)化管理[J]. 郝雨辰,竇曉波,吳在軍,胡敏強,孫純軍,李桃,趙波. 電力自動化設(shè)備. 2014(01)
[8]交直流混合微電網(wǎng)中AC/DC雙向功率變流器的新控制策略[J]. 唐磊,曾成碧,苗虹,徐偉,楊焰. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2013(14)
[9]適用于交直流混合微電網(wǎng)的直流分層控制系統(tǒng)[J]. 陸曉楠,孫凱,Josep Guerrero,黃立培. 電工技術(shù)學(xué)報. 2013(04)
[10]基于復(fù)合儲能的微電網(wǎng)運行模式平滑切換控制[J]. 劉志文,夏文波,劉明波. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(04)
博士論文
[1]微電網(wǎng)分層控制與優(yōu)化運行研究[D]. 金鵬.華北電力大學(xué) 2014
[2]微網(wǎng)實驗系統(tǒng)研究[D]. 楊占剛.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]交直流混合微網(wǎng)三電平變換器控制研究[D]. 張偉偉.北京交通大學(xué) 2015
[2]交直流混合母線微網(wǎng)中網(wǎng)側(cè)雙向變換器控制研究[D]. 馮磊.燕山大學(xué) 2012
[3]雙向PWM整流器設(shè)計與研究[D]. 王曉東.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號:2979041
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.2.1 交流微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀
1.2.2 直流微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 交直流混合微電網(wǎng)發(fā)展趨勢
1.3 三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.2 不平衡條件下三相AC/DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第二章 交直流混合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與運行
2.1 混合微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行
2.1.1 混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.1.2 混合微電網(wǎng)的運行方式
2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)
2.2.1 光伏發(fā)電基本原理
2.2.2 光伏單元控制方法
2.3 儲能系統(tǒng)
2.3.1 鋰電池數(shù)學(xué)模型
2.3.2 超級電容數(shù)學(xué)模型
2.3.3 雙向DC/DC變換器
2.4 本章小結(jié)
第三章 三相AC/DC變換器建模及控制器設(shè)計
3.1 三相AC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
3.1.1 ABC坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
3.1.2 dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
3.2 三相AC/DC變換器控制器設(shè)計
3.2.1 變換器控制策略設(shè)計
3.2.2 控制器設(shè)計
3.3 仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 電壓不平衡時三相AC/DC變換器控制策略研究
4.1 三相電壓不平衡概述
4.1.1 三相不平衡的定義
4.1.2 三相不平衡的危害
4.2 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器的數(shù)學(xué)模型
4.2.1 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器正負(fù)序描述
4.2.2 電壓不平衡條件下三相AC/DC變換器功率傳輸特性
4.3 電壓不平衡時三相AC/DC變換器控制策略研究
4.3.1 電壓不平衡條件下的鎖相環(huán)設(shè)計
4.3.2 抑制交流側(cè)負(fù)序電流控制策略
4.3.3 消除直流母線電壓二次波動
4.3.4 仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)實驗驗證
5.1 系統(tǒng)實驗平臺構(gòu)建
5.1.1 實驗平臺搭建
5.1.2 參數(shù)選擇
5.2 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
5.2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.3 實驗分析
5.3.1 平衡條件下實驗分析
5.3.2 電壓不平衡條件下實驗分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交直流混合微電網(wǎng)運行控制策略研究[J]. 丁明,田龍剛,潘浩,張雪松,周金輝. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2015(09)
[2]直流微電網(wǎng)運行控制策略[J]. 劉家贏,韓肖清,王磊,張鵬,王靖. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(09)
[3]電網(wǎng)不平衡時抑制有功功率二次波動的并網(wǎng)逆變器控制策略[J]. 姜衛(wèi)東,吳志清,佘陽陽,李王敏,胡楊. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(15)
[4]微網(wǎng)中并聯(lián)逆變器的環(huán)流控制方法[J]. 肖華根,羅安,王逸超,涂春鳴,帥智康. 中國電機工程學(xué)報. 2014(19)
[5]適用于電網(wǎng)不平衡時的廣義積分器鎖相環(huán)設(shè)計[J]. 胡應(yīng)占,郭素娜. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2014(11)
[6]交直流雙向功率變換器的改進下垂控制策略[J]. 劉佳易,秦文萍,韓肖清,柳雪松,朱旋. 電網(wǎng)技術(shù). 2014(02)
[7]微電網(wǎng)分層分布式能量優(yōu)化管理[J]. 郝雨辰,竇曉波,吳在軍,胡敏強,孫純軍,李桃,趙波. 電力自動化設(shè)備. 2014(01)
[8]交直流混合微電網(wǎng)中AC/DC雙向功率變流器的新控制策略[J]. 唐磊,曾成碧,苗虹,徐偉,楊焰. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2013(14)
[9]適用于交直流混合微電網(wǎng)的直流分層控制系統(tǒng)[J]. 陸曉楠,孫凱,Josep Guerrero,黃立培. 電工技術(shù)學(xué)報. 2013(04)
[10]基于復(fù)合儲能的微電網(wǎng)運行模式平滑切換控制[J]. 劉志文,夏文波,劉明波. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(04)
博士論文
[1]微電網(wǎng)分層控制與優(yōu)化運行研究[D]. 金鵬.華北電力大學(xué) 2014
[2]微網(wǎng)實驗系統(tǒng)研究[D]. 楊占剛.天津大學(xué) 2010
碩士論文
[1]交直流混合微網(wǎng)三電平變換器控制研究[D]. 張偉偉.北京交通大學(xué) 2015
[2]交直流混合母線微網(wǎng)中網(wǎng)側(cè)雙向變換器控制研究[D]. 馮磊.燕山大學(xué) 2012
[3]雙向PWM整流器設(shè)計與研究[D]. 王曉東.武漢理工大學(xué) 2007
本文編號:2979041
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