近年來,可再生能源分布式發(fā)電在我國電網(wǎng)中的滲透率不斷增長。由于分布式發(fā)電功率隨機波動大、容量小、數(shù)量多、地理位置上相對分散,因此增加了電力系統(tǒng)管理和運行調(diào)度的難度。微電網(wǎng)技術(shù)能夠充分整合就地資源優(yōu)勢,減少分布式發(fā)電對大電網(wǎng)的直接影響,被認為是解決分布式發(fā)電接入和消納的有效途徑。分布式電源普遍通過電力電子逆變器接入微電網(wǎng)。雖然逆變器具有響應迅速的優(yōu)點,但因不含機械轉(zhuǎn)子而缺少旋轉(zhuǎn)慣性,會對微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行造成不利影響。虛擬同步發(fā)電機（virtual synchronous generator,VSG）技術(shù)可以在逆變器控制中模擬同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子運動方程和調(diào)壓調(diào)頻特性,有利于提高分布式電源對微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的支撐作用。因此,如何將虛擬同步發(fā)電機技術(shù)應用到微電網(wǎng)中就成為了分布式發(fā)電領域的熱點。目前,這方面的研究還遠未成熟。本文將針對微電網(wǎng)中虛擬同步發(fā)電機并聯(lián)控制技術(shù)進行深入研究,主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點概述如下:（1）針對微電網(wǎng)中電壓源型雙向變換器的特點,提出了一種d q坐標軸下的虛擬同步發(fā)電機的控制策略,分別給出了有功頻率控制、無功電壓控制、電壓電流雙內(nèi)環(huán)控制、帶載并網(wǎng)預同步控制等環(huán)節(jié)的具體實現(xiàn)方法... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

交流微電網(wǎng)中逆變器控制策略示意圖

增強分布式發(fā)電接口的慣性，同時也便于將傳統(tǒng)電網(wǎng)的控制方法延用到微電網(wǎng)中。VSG的構(gòu)成如圖1.2所示，受可再生能源發(fā)電不穩(wěn)定性的影響，一般需要在直流側(cè)增加儲能單元維持直流輸入的穩(wěn)定。通過虛擬同步發(fā)電機算法控制逆變器的輸出功率，將直流母線的直流輸入轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鬏敵�，使得逆變器的交流輸出特性對電網(wǎng)而言類似于同步發(fā)電機的外特性。目前，國內(nèi)外許多學者針對VSG的原理，以及控制策略進行了不同方面的理論研究、仿真和實驗[79–84]。大部分針對VSG的研究，主要對虛擬同步機的基本原理和特性進行模型構(gòu)建、穩(wěn)定性分析、原理的仿真和實驗驗證。下文中將對一些典型的研究工作進行總結(jié)分析。圖 1.2 虛擬同步發(fā)電機的結(jié)構(gòu)框圖1.3.1 VSYNC項目模型同步發(fā)電機的慣性最早在歐洲的VSYNC項目中被引入到逆變器控制中[85]。當電網(wǎng)側(cè)頻率波動時，逆變器通過模擬同步發(fā)電機的特性改變有功功率輸出，為電網(wǎng)提供有功支撐

微電網(wǎng)中虛擬同步發(fā)電機并聯(lián)控制技術(shù)研究式中， ω和dω/dt分別表示角頻率的變化、以及變化速率，KD表示阻尼示慣性常量， SOC表示SOC值與參考SOC 值的差值， v表示輸出電壓與值的差值，KV表示無功電壓下垂系數(shù)，KSOC表示SOC修正系數(shù)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于自適應虛擬阻抗的交流微電網(wǎng)無功功率—電壓控制策略[J]. 劉堯,林超,陳滔,李建標,陳子儒.  電力系統(tǒng)自動化. 2017(05)
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博士論文
[1]主動配電網(wǎng)中分布式電源的虛擬同步發(fā)電機控制技術(shù)研究[D]. DANG NGOC HUY（鄧玉輝）.華北電力大學 2015
[2]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機控制技術(shù)研究[D]. 孟建輝.華北電力大學 2015
[3]基于虛擬同步機的微網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 劉芳.合肥工業(yè)大學 2015



本文編號：3066968