21世紀(jì)以來(lái),能源危機(jī)、環(huán)境污染等問(wèn)題頻發(fā),為踐行可持續(xù)發(fā)展理念,基于可再生能源的微電網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。微電網(wǎng)是分布式電源綜合運(yùn)用的有效途徑,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)新能源的就地消納,而且還能充分發(fā)掘分布式發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著分布式電源滲透率的增加,一系列問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。其中最大的問(wèn)題就是缺乏旋轉(zhuǎn)慣性和阻尼分量,而這兩個(gè)特性恰恰是大電網(wǎng)中同步發(fā)電機(jī)（Synchronous Generator,SG）所具有的,并能夠參與電網(wǎng)電壓和頻率的調(diào)節(jié)。如果能在逆變器并網(wǎng)的過(guò)程中模擬同步發(fā)電機(jī)的特性,使其具有相應(yīng)的慣性和阻尼特性,那么分布式電源所面臨的問(wèn)題就迎刃而解。為此,相關(guān)學(xué)者提出了虛擬同步發(fā)電機(jī)（Virtual Synchronous Generator,VSG）技術(shù)。本文以基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微網(wǎng)逆變器為研究對(duì)象,所作的研究?jī)?nèi)容如下:（1）研究了微電網(wǎng)的概念、結(jié)構(gòu)以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對(duì)三種傳統(tǒng)微電網(wǎng)逆變器控制策略——PQ控制、V-f控制和Droop控制進(jìn)行比較和分析,并引出了虛擬同步發(fā)電機(jī)的概念,簡(jiǎn)單介紹了VSG的研究現(xiàn)狀。（2）闡述了虛擬同步發(fā)電機(jī)的基本原理和實(shí)現(xiàn)算法,引入同步發(fā)電機(jī)的二階模... 

【文章來(lái)源】：上海電機(jī)學(xué)院上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 微網(wǎng)簡(jiǎn)介（Brief Introduction Microgrids）
        1.2.1 微網(wǎng)產(chǎn)生和發(fā)展的背景
        1.2.2 微網(wǎng)的概念與結(jié)構(gòu)
        1.2.3 微電網(wǎng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展
    1.3 微電網(wǎng)逆變器控制策略研究現(xiàn)狀
        1.3.1 PQ控制
        1.3.2 V/f控制
        1.3.3 下垂控制
    1.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)
        1.4.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)思想的提出
        1.4.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制
    2.1 引言
    2.2 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 電氣部分
        2.2.2 機(jī)械部分
    2.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制結(jié)構(gòu)分析
    2.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略的實(shí)現(xiàn)
        2.4.1 虛擬調(diào)速器的設(shè)計(jì)
        2.4.2 虛擬勵(lì)磁控制器的設(shè)計(jì)
        2.4.3 VSG本體模型
    2.5 關(guān)鍵參數(shù)的分析
        2.5.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
        2.5.2 阻尼系數(shù)
        2.5.3 頻率調(diào)差系數(shù)
        2.5.4 虛擬阻抗
    2.6 本章小結(jié)
第三章 虛擬同步發(fā)電機(jī)建模與參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.1 三相逆變器建模
        3.1.1 三相逆變器結(jié)構(gòu)及建模
        3.1.2 電壓電流雙閉環(huán)控制策略
    3.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)建模及參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.1 功頻小信號(hào)模型的建立
        3.2.2 VSG有功環(huán)的參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.3 VSG無(wú)功環(huán)的參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.3 仿真分析
        3.3.1 VSG系統(tǒng)仿真模型的搭建
        3.3.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)離網(wǎng)仿真
        3.3.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)的VSG優(yōu)化控制策略
    4.1 引言
    4.2 參數(shù)自適應(yīng)優(yōu)化控制策略
        4.2.1 慣性時(shí)間常數(shù)H和阻尼系數(shù)D對(duì)輸出有功特性的影響
        4.2.2 J和D對(duì)頻率f輸出特性的影響
    4.3 改進(jìn)型參數(shù)自適應(yīng)優(yōu)化控制設(shè)計(jì)
        4.3.1 改進(jìn)型自適應(yīng)模型的分析
        4.3.2 參數(shù)整定
    4.4 仿真驗(yàn)證
        4.4.1 并網(wǎng)模式下控制仿真
        4.4.2 離網(wǎng)模式下控制仿真
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
    5.2 后續(xù)研究工作
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新型光伏發(fā)電主動(dòng)參與電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)控制策略[J]. 王敬軍,王娟,賈祺.  可再生能源. 2019(06)
[2]虛擬同步儲(chǔ)能變換器的功率環(huán)雙模式控制[J]. 溫春雪,楊春來(lái),陳丹,胡長(zhǎng)斌,樸政國(guó),周京華.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(08)
[3]基于改進(jìn)二階線性自抗擾技術(shù)的微網(wǎng)逆變器電壓控制[J]. 楊林,曾江,馬文杰,黃仲龍.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(04)
[4]虛擬同步發(fā)電機(jī)控制下多端交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)間的強(qiáng)動(dòng)態(tài)交互過(guò)程及其傳播[J]. 付強(qiáng),杜文娟,王海風(fēng).  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(24)
[5]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的參數(shù)自調(diào)節(jié)優(yōu)化控制策略[J]. 任碧瑩,邱姣姣,劉歡,孫向東.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(01)
[6]虛擬同步發(fā)電機(jī)輸出阻抗建模與弱電網(wǎng)適應(yīng)性研究[J]. 韓剛,蔡旭.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(12)
[7]模擬直流發(fā)電機(jī)特性的儲(chǔ)能變換器控制策略[J]. 張輝,張凱濤,肖曦,支娜,譚樹(shù)成.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(20)
[8]孤島微網(wǎng)中虛擬同步發(fā)電機(jī)不平衡電壓控制[J]. 曾正,邵偉華,李輝,冉立,秦松.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]虛擬同步機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與挑戰(zhàn)[J]. 呂志鵬,盛萬(wàn)興,劉海濤,孫麗敬,吳鳴,李蕊.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]虛擬同步發(fā)電機(jī)的模型及儲(chǔ)能單元優(yōu)化配置[J]. 曾正,邵偉華,冉立,呂志鵬,李蕊.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(13)

博士論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的微電網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李斌.重慶大學(xué) 2018
[2]微網(wǎng)逆變器及其協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 楊向真.合肥工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的逆變器控制策略研究[D]. 田芳芳.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[2]用于海島微電網(wǎng)的直驅(qū)式波浪發(fā)電控制技術(shù)研究[D]. 陳珉爍.東南大學(xué) 2018
[3]基于虛擬同步機(jī)的能量路由器控制策略研究[D]. 龐松楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[4]微電網(wǎng)逆變器的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制研究[D]. 王宇龍.太原理工大學(xué) 2018
[5]具有儲(chǔ)能的微網(wǎng)下VSG逆變器的控制策略研究[D]. 趙宙.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于虛擬同步機(jī)控制的微網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔小白.東南大學(xué) 2017
[7]光伏并網(wǎng)逆變器的直接功率控制研究[D]. 向紫欣.武漢理工大學(xué) 2017
[8]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 曹元崢.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[9]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)逆變器控制研究[D]. 韓蒲峰.河北工業(yè)大學(xué) 2016
[10]基于虛擬阻抗和虛擬同步發(fā)電機(jī)的分布式電源控制策略研究[D]. 蘇陽(yáng).杭州電子科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3013507