任意功率因數(shù)下并網(wǎng)變流器的廣義阻抗建模及其二次側(cè)測量方法
發(fā)布時間:2021-10-26 00:57
在現(xiàn)代電網(wǎng)中,隨著以變流器為接口的風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電占比的不斷增大,新能源接入的交流電網(wǎng)逐漸變?nèi)?呈現(xiàn)弱電網(wǎng)(本文特指低短路比電網(wǎng))特性。在弱電網(wǎng)場景下,高比例新能源電力系統(tǒng)中變流器間相互作用凸顯,系統(tǒng)面臨嚴(yán)重的小干擾穩(wěn)定問題。廣義阻抗法基于極坐標(biāo)系推導(dǎo)得到系統(tǒng)阻抗矩陣,并通過Schur法,將系統(tǒng)阻抗模型由2x2降階為SISO模型。相比傳統(tǒng)的阻抗方法,該方法不僅得到了系統(tǒng)SISO模型,進(jìn)而可以采用Nyquist判據(jù)進(jìn)行定量穩(wěn)定性分析,進(jìn)而提出原-對偶復(fù)電路的概念,指出廣義阻抗可看成是原-對偶復(fù)電路的特例,并網(wǎng)變流器的阻抗一般采用主動測量的方法進(jìn)行準(zhǔn)確測量,目前已經(jīng)有了從變流器二次側(cè)注入擾動信號的廣義阻抗測量方法,該方法的優(yōu)勢是二次側(cè)注入可以大量節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本,而且操作更加便捷。但是,上述研究都針對單位功率因數(shù)的工況,任意功率因數(shù)時的建模和測量還有待研究。本文的主要研究內(nèi)容與成果如下:1)提出了任意功率因數(shù)下在電流內(nèi)環(huán)注入擾動信號的并網(wǎng)變流器廣義阻抗測量方法,適應(yīng)次超同步頻段和中低頻段范圍內(nèi)的廣義阻抗測量需求。首先,推導(dǎo)出二次側(cè)電流內(nèi)環(huán)注入擾動后變流器側(cè)的端口特性方程,并變換至同步坐標(biāo)...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
阻抗分析法等效電路
次超同步頻段的廣義阻抗建模與測量173次超同步頻段的廣義阻抗建模與測量3.1次超同步頻段內(nèi)環(huán)注入擾動的并網(wǎng)變流器端口特性推導(dǎo)本章節(jié)關(guān)注由鎖相環(huán)和電流環(huán)的動態(tài)引起的振蕩,不討論由其他動態(tài)(例如外環(huán)控制器)引起的極低或極高頻率穩(wěn)定性問題。在次超同步頻段考慮的控制環(huán)節(jié)主要是鎖相環(huán)和電流內(nèi)環(huán)(currentcontroller,CC)。此外考慮電壓前饋的低通濾波和解耦項,具體框圖如圖3.1所示。Idref和Iqref分別為電流環(huán)d軸和q軸的指令,Idper和Iqper分別表示測量實驗在d軸和q軸注入的擾動量。Hpll(s)abc/dqabc/dqUabcIabcUdUqθpllUdrefUqrefUdIdIqIqrefUqHi(s)Hi(s)ω0Lfω0LfΔIdperΔIqperIdIqIdref鎖相環(huán)電流環(huán)GFF(s)GFF(s)圖3.1次超同步頻段并網(wǎng)變流器控制框圖在變流器側(cè),電流通過濾波電感的動態(tài)可以表示為:dsdfpllfdqsqpllffqUULsLIUULLsI(3.1)電壓的參考值可以表示為:ds_redi0fqqs_reqi0fd()()fdrefFFdfqrefFFqUIIHsGsULIUIIHsGsULI(3.2)調(diào)制環(huán)節(jié)的延遲特性[77]為:_PWM_()dsdsrefqsqsrefUUGsUU(3.3)其中PWMG(s)一般為一階慣性環(huán)節(jié),表達(dá)式如式(3.4),表示變流器PWM波的開關(guān)周期,通常為1ms以下。
Y和-Y的測量值比較
本文編號:3458508
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
阻抗分析法等效電路
次超同步頻段的廣義阻抗建模與測量173次超同步頻段的廣義阻抗建模與測量3.1次超同步頻段內(nèi)環(huán)注入擾動的并網(wǎng)變流器端口特性推導(dǎo)本章節(jié)關(guān)注由鎖相環(huán)和電流環(huán)的動態(tài)引起的振蕩,不討論由其他動態(tài)(例如外環(huán)控制器)引起的極低或極高頻率穩(wěn)定性問題。在次超同步頻段考慮的控制環(huán)節(jié)主要是鎖相環(huán)和電流內(nèi)環(huán)(currentcontroller,CC)。此外考慮電壓前饋的低通濾波和解耦項,具體框圖如圖3.1所示。Idref和Iqref分別為電流環(huán)d軸和q軸的指令,Idper和Iqper分別表示測量實驗在d軸和q軸注入的擾動量。Hpll(s)abc/dqabc/dqUabcIabcUdUqθpllUdrefUqrefUdIdIqIqrefUqHi(s)Hi(s)ω0Lfω0LfΔIdperΔIqperIdIqIdref鎖相環(huán)電流環(huán)GFF(s)GFF(s)圖3.1次超同步頻段并網(wǎng)變流器控制框圖在變流器側(cè),電流通過濾波電感的動態(tài)可以表示為:dsdfpllfdqsqpllffqUULsLIUULLsI(3.1)電壓的參考值可以表示為:ds_redi0fqqs_reqi0fd()()fdrefFFdfqrefFFqUIIHsGsULIUIIHsGsULI(3.2)調(diào)制環(huán)節(jié)的延遲特性[77]為:_PWM_()dsdsrefqsqsrefUUGsUU(3.3)其中PWMG(s)一般為一階慣性環(huán)節(jié),表達(dá)式如式(3.4),表示變流器PWM波的開關(guān)周期,通常為1ms以下。
Y和-Y的測量值比較
本文編號:3458508
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