發(fā)布時間：2021-01-30 21:45

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源需求增長與傳統(tǒng)能源供給枯竭的矛盾愈發(fā)嚴(yán)重,新能源開發(fā)應(yīng)用逐漸成為能源發(fā)展的重點。分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括新能源設(shè)備和變換器設(shè)備。在運行過程中,這些設(shè)備的阻抗均影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此利用小信號分析法建立微電網(wǎng)各組成部分的阻抗模型對系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,對提高太陽能的利用率和大規(guī)模建設(shè)新能源發(fā)電系統(tǒng)有重大意義。本文首先分析了光伏單元變換器的控制原理與光伏逆變器直流電壓控制方案,詳細(xì)推導(dǎo)了數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計。建立了Boost變換器輸出阻抗以及三相逆變器輸入阻抗模型,通過對該級聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行“源載劃分”,判斷級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。分析了不同擾動對光伏逆變器直流電壓的影響,包括逆變器直流電壓擾動和交流側(cè)三相電壓不平衡擾動。為提高光伏系統(tǒng)的傳遞效率,加入了儲能逆變器STATCOM虛擬正負(fù)序?qū)Ъ{補償控制方式以減少電網(wǎng)電壓不平衡度;并增加了直流電壓前饋的改進(jìn)控制策略的方法增大了系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度,提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和系統(tǒng)抗擾性。建立了直流電壓環(huán)控制的光伏逆變器的輸出阻抗模型以及功率下垂控制儲能逆變器的輸出阻抗模型。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用廣義Nyquist判據(jù)分析了整個系統(tǒng)并聯(lián)穩(wěn)定性問題... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

單臺光伏逆變器輸出交流電壓和電流

第3章光伏級聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究-33-實軸虛軸-202-202圖3-7未加前饋系統(tǒng)回比矩陣Ldq(s)的Nyquist曲線紅色虛線和藍(lán)色實線沒有包圍（-1,0j）。幅值裕度和相位裕度都滿足穩(wěn)定判據(jù)要求，證明參數(shù)設(shè)置合理，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。圖3-8為單臺光伏逆變器并網(wǎng)仿真波形，當(dāng)光伏電源功率突變輸出經(jīng)過0.35s調(diào)整穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時間過長且超調(diào)過大。0.9511.051.11.151.21.251.3220240-1000-101024050010000100280260時間/s1.35Vdc/VIo/AVo/VIdc/AP/W光伏直流電壓交流電壓輸出電流光伏直流電流光伏輸出功率圖3-8未加前饋光伏逆變器仿真輸出波形直流電壓環(huán)控制器參數(shù)直接影響前級光伏的功率與后級逆變器輸出功率的匹配關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度過快，控制輸出電流容易振蕩，調(diào)節(jié)速度過慢時，會造成前后級功率不守恒，導(dǎo)致直流母線電壓波動，直流側(cè)電流跟隨波動，進(jìn)而逆變器輸出電流跟隨波動。加入直流電壓前饋補償后，其他參數(shù)不變，補償器比例系數(shù)Kdc=0.3。系統(tǒng)的電網(wǎng)源子系統(tǒng)的輸出阻抗和逆變器輸出阻抗回比矩陣Ldq(s)的Nyquist曲線如圖3-9所示。

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-34--4-2024-4-2024實軸虛軸圖3-9優(yōu)化后回比矩陣Ldq(s)Nyquist圖從圖3-9中得出，環(huán)路的增益曲線的Nyquist曲線半徑減小，環(huán)路增益在原點附近環(huán)繞，系統(tǒng)的幅值裕度增大；同時，曲線與單位圓交點的相位裕度增大，大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。對單臺光伏逆變器并網(wǎng)平臺進(jìn)行仿真，系統(tǒng)穩(wěn)定運行時增加電源輸出功率突變的擾動。其中光伏電源的最大功率設(shè)置為300W，1s時刻突變?yōu)?00W。如圖3-10所示，在系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時功率突變，逆變器在兩個工頻周期內(nèi)調(diào)節(jié)穩(wěn)定，且超調(diào)量減校交流輸出電壓和電流直流電壓幅值穩(wěn)定，交流側(cè)輸出功率為功率源給定功率。0.960.9811.021.041.061.08Vdc/VIo/AVo/VP/WIdc/A240-1000-5524050010000100260時間/s光伏直流電壓交流電壓輸出電流光伏直流電流光伏輸出功率圖3-10加前饋后的逆變器仿真輸出波形3.2.2三相不平衡電壓對直流側(cè)電壓的影響與治理短路故障引起電網(wǎng)交流電壓三相不平衡一般有：接地短路和兩相間短路。兩相或單相接地短路時電網(wǎng)三相電壓和電流有零序分量，不在本文研究范圍內(nèi)。由于長輸線路的等效線路阻抗很大，當(dāng)出現(xiàn)相間短路故障時三相線路電流不同，線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3009640