含恒功率負荷的直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2023-02-14 10:57
直流微電網(wǎng)并網(wǎng)變流器作為直流系統(tǒng)與大電網(wǎng)的關鍵性接口裝置,其控制策略的選擇和線路濾波元件的參數(shù)設計將直接決定直流母線電壓的電能質量。隨著直流微電網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,以及直流系統(tǒng)中恒功率負荷滲透率的大幅增加,傳統(tǒng)的微電網(wǎng)穩(wěn)定性分析方法不再適用于含有大量恒功率負荷的直流微電網(wǎng)。與阻性負荷相比,恒功率負荷的負阻抗特性會降低直流母線電壓的穩(wěn)定性,位于恒功率負荷前的濾波元件與電力電子變換裝置之間的相互作用會引起母線電壓諧振。直流母線電壓在允許范圍內是直流微電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎,因此要保證直流系統(tǒng)可靠運行,合理的參數(shù)設計以及有效的控制方法缺一不可。文章以含有恒功率負荷的直流微電網(wǎng)為研究對象,詳細分析恒功率負荷的負阻抗特性對直流母線電壓穩(wěn)定性的影響,并結合大信號分析法與小信號分析法提出雙重阻尼控制方法來提高系統(tǒng)的抗干擾性能。具體研究內容如下:(1)在已有文獻基礎上,根據(jù)并網(wǎng)變流器的拓撲結構,建立其在兩相同步旋轉坐標系中的開關函數(shù)模型;依據(jù)阻抗特性對接入直流微電網(wǎng)的負荷進行分類,并建立恒功率負荷的理想模型和線性模型。(2)針對傳統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法不能有效給出恒功率負荷回路的濾波參數(shù)設計依據(jù)以及接入直流微電...
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的背景與意義
1.2 負荷特性對直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響
1.2.1 直流微電網(wǎng)負荷分類
1.2.2 恒功率負荷的負阻抗特性
1.3 直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.1 小信號穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.2 大信號穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內容
2 直流微電網(wǎng)建模
2.1 并網(wǎng)接口變流器的開關函數(shù)模型
2.1.1 并網(wǎng)變流器在三相靜止坐標系中的數(shù)學模型
2.1.2 并網(wǎng)變流器在兩相同步旋轉坐標系中的數(shù)學模型
2.2 變流器參數(shù)設計
2.2.1 直流側電壓值確定
2.2.2 網(wǎng)側濾波電感設計
2.2.3 直流側母線電容設計
2.3 直流微電網(wǎng)負荷的數(shù)學模型
2.3.1 恒功率負荷對直流母線穩(wěn)定性的影響
2.3.2 恒功率負荷的數(shù)學模型
2.4 本章小結
3 直流微電網(wǎng)大信號穩(wěn)定性分析
3.1 直流微電網(wǎng)中恒功率負荷的功率極限
3.2 基于混合勢函數(shù)理論的穩(wěn)定性定理
3.2.1 混合勢函數(shù)理論的應用
3.2.2 混合勢函數(shù)穩(wěn)定性定理
3.3 直流微電網(wǎng)大信號建模
3.3.1 混合勢函數(shù)建模
3.3.2 具有阻尼濾波電路的恒功率負荷混合勢函數(shù)模型
3.4 仿真結果及分析
3.5 本章小結
4 直流微電網(wǎng)母線電壓控制策略研究
4.1 直流微電網(wǎng)變流器控制
4.2 電壓電流雙閉環(huán)控制策略
4.3 直流母線電壓有源補償方法
4.4 仿真結果及分析
4.5 本章小結
5 直流微電網(wǎng)的雙重阻尼控制方法及其穩(wěn)定性研究
5.1 小信號穩(wěn)定性分析方法
5.1.1 阻抗比判據(jù)的提出
5.1.2 阻抗比判據(jù)方法介紹
5.2 直流微電網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析
5.2.1 阻尼濾波電路對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響
5.2.2 雙重阻尼控制方法對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響
5.3 仿真結果及分析
5.4 本章小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3742484
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文的背景與意義
1.2 負荷特性對直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響
1.2.1 直流微電網(wǎng)負荷分類
1.2.2 恒功率負荷的負阻抗特性
1.3 直流微電網(wǎng)穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.1 小信號穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.2 大信號穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內容
2 直流微電網(wǎng)建模
2.1 并網(wǎng)接口變流器的開關函數(shù)模型
2.1.1 并網(wǎng)變流器在三相靜止坐標系中的數(shù)學模型
2.1.2 并網(wǎng)變流器在兩相同步旋轉坐標系中的數(shù)學模型
2.2 變流器參數(shù)設計
2.2.1 直流側電壓值確定
2.2.2 網(wǎng)側濾波電感設計
2.2.3 直流側母線電容設計
2.3 直流微電網(wǎng)負荷的數(shù)學模型
2.3.1 恒功率負荷對直流母線穩(wěn)定性的影響
2.3.2 恒功率負荷的數(shù)學模型
2.4 本章小結
3 直流微電網(wǎng)大信號穩(wěn)定性分析
3.1 直流微電網(wǎng)中恒功率負荷的功率極限
3.2 基于混合勢函數(shù)理論的穩(wěn)定性定理
3.2.1 混合勢函數(shù)理論的應用
3.2.2 混合勢函數(shù)穩(wěn)定性定理
3.3 直流微電網(wǎng)大信號建模
3.3.1 混合勢函數(shù)建模
3.3.2 具有阻尼濾波電路的恒功率負荷混合勢函數(shù)模型
3.4 仿真結果及分析
3.5 本章小結
4 直流微電網(wǎng)母線電壓控制策略研究
4.1 直流微電網(wǎng)變流器控制
4.2 電壓電流雙閉環(huán)控制策略
4.3 直流母線電壓有源補償方法
4.4 仿真結果及分析
4.5 本章小結
5 直流微電網(wǎng)的雙重阻尼控制方法及其穩(wěn)定性研究
5.1 小信號穩(wěn)定性分析方法
5.1.1 阻抗比判據(jù)的提出
5.1.2 阻抗比判據(jù)方法介紹
5.2 直流微電網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析
5.2.1 阻尼濾波電路對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響
5.2.2 雙重阻尼控制方法對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響
5.3 仿真結果及分析
5.4 本章小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3742484
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