本文研究汽輪發(fā)電機(jī)作為發(fā)電源的微電網(wǎng)在帶突變性較強(qiáng)的負(fù)載,由于汽輪機(jī)的動態(tài)響應(yīng)較慢,瞬態(tài)調(diào)節(jié)過程中與負(fù)載功率不平衡而引起的電能質(zhì)量問題。將超級電容儲能電源與汽輪發(fā)電機(jī)相結(jié)合構(gòu)成汽輪機(jī)-超級電容混合發(fā)電系統(tǒng),分別研究汽輪機(jī)故障跳機(jī)和負(fù)載突變較強(qiáng)時微電網(wǎng)的動態(tài)電能質(zhì)量問題。本文首先對汽輪機(jī)-超級電容混合發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行建模,給出混合發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)和瞬時功率流動方向。在此基礎(chǔ)上建立汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型,通過仿真來對非線性模型誤差進(jìn)行分析,仿真結(jié)果表明在本文要求的發(fā)電頻率誤差小于5%的范圍內(nèi),模型建立是準(zhǔn)確的。對超級電容儲能電源進(jìn)行建模,具體有雙向DC/DC變換的建模和雙模式逆變器的建模。其次針對汽輪發(fā)電機(jī)故障跳機(jī)時的電能質(zhì)量問題,提出超級電容儲能電源的并/離網(wǎng)平滑切換控制策略。先分別給出了雙向DC/DC變換器的控制策略和雙模式逆變器的控制策略。設(shè)計了計劃性并網(wǎng)時的相位預(yù)同步策略,通過仿真驗證該策略能夠?qū)崿F(xiàn)雙模式逆變器由離網(wǎng)到并網(wǎng)的平滑切換。針對雙模式逆變器由并網(wǎng)到離網(wǎng)直接切換時有電壓沖擊現(xiàn)象,提出了基于負(fù)載電流前饋的并網(wǎng)到離網(wǎng)平滑切換控制策略,并通過仿真驗證該策略能夠消除切換過程的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超級電容儲能電源研究現(xiàn)狀
        1.2.3 動態(tài)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 混合發(fā)電系統(tǒng)建模
    2.1 引言
    2.2 混合發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)和瞬時功率流
        2.2.1 混合發(fā)電系統(tǒng)的架構(gòu)
        2.2.2 混合發(fā)電系統(tǒng)瞬時功率流動
    2.3 汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)非線性模型及模型誤差分析
        2.3.1 汽輪機(jī)調(diào)速器模型
        2.3.2 汽輪機(jī)非線性模型
        2.3.3 同步發(fā)電機(jī)模型
        2.3.4 汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)非線性模型
        2.3.5 模型誤差分析
    2.4 超級電容儲能系統(tǒng)的建模
        2.4.1 雙向DC/DC變換器建模
        2.4.2 雙模式逆變器建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 超級電容儲能電源并網(wǎng)/離網(wǎng)平滑切換
    3.1 引言
    3.2 超級電容儲能電源控制器設(shè)計及仿真
        3.2.1 雙向DC/DC變換器控制器設(shè)計及仿真
        3.2.2 雙模式逆變器控制器設(shè)計及仿真
    3.3 超級電容儲能電源離網(wǎng)到并網(wǎng)的切換控制
        3.3.1 用于微網(wǎng)的軟件鎖相環(huán)算法
        3.3.2 基于軟件鎖相環(huán)的離網(wǎng)到并網(wǎng)平滑切換控制
    3.4 超級電容儲能電源并網(wǎng)到離網(wǎng)的切換控制
        3.4.1 并網(wǎng)到離網(wǎng)的直接切換控制
        3.4.2 基于負(fù)載電流前饋的并網(wǎng)到離網(wǎng)平滑切換控制
    3.5 本章小結(jié)
第4章 階躍負(fù)載下混合發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化控制
    4.1 引言
    4.2 混合發(fā)電系統(tǒng)的非協(xié)同控制
        4.2.1 基于高通濾波器的非協(xié)同控制
        4.2.2 基于PI的非協(xié)同控制
        4.2.3 非協(xié)同控制的局限性
    4.3 基于汽輪機(jī)輸出功率遞推邏輯的協(xié)同優(yōu)化控制
        4.3.1 遞推法預(yù)測汽輪機(jī)輸出功率的邏輯
        4.3.2 基于遞推邏輯的協(xié)同優(yōu)化控制仿真驗證
        4.3.3 基于遞推邏輯的超級電容儲能電源容量設(shè)計
    4.4 基于狀態(tài)反饋控制的混合發(fā)電系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化控制
        4.4.1 基于狀態(tài)反饋的協(xié)同優(yōu)化控制策略
        4.4.2 基于狀態(tài)反饋的協(xié)同優(yōu)化控制器設(shè)計及仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 多類型負(fù)載下混合發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化控制
    5.1 引言
    5.2 多類型負(fù)載下遞推邏輯與狀態(tài)反饋法
    5.3 適用于矩形負(fù)載的協(xié)同優(yōu)化控制
        5.3.1 基于遞推邏輯的矩形負(fù)載下協(xié)同優(yōu)化控制
        5.3.2 基于狀態(tài)反饋的矩形負(fù)載下協(xié)同優(yōu)化控制
    5.4 適用于斜坡負(fù)載的協(xié)同優(yōu)化控制
        5.4.1 基于遞推邏輯的斜坡負(fù)載下協(xié)同優(yōu)化控制
        5.4.2 基于狀態(tài)反饋的斜坡負(fù)載下協(xié)同優(yōu)化控制
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3024466