微網(wǎng)逆變器改進(jìn)下垂控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-03 23:07
隨著科技的發(fā)展和飽受熱議的環(huán)境問題的加劇,微電網(wǎng)在大電網(wǎng)作為主要供電的電力系統(tǒng)中占有了一席之地。各個(gè)分布式電源經(jīng)過逆變器裝置接入微電網(wǎng),構(gòu)成一個(gè)小型電力系統(tǒng)。根據(jù)微網(wǎng)自身的運(yùn)行方式和對(duì)電能質(zhì)量的更高要求,逆變器的控制方式成為了最重要的研究熱點(diǎn)。逆變器控制方式中,對(duì)等控制具有“即插即用”、切換平滑、運(yùn)行靈活等特點(diǎn),下垂控制存在有功功率及無功功率耦合、多逆變器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)功率分配以及微網(wǎng)運(yùn)行模式切換等問題。因此,本文針對(duì)上述問題展開研究。文章初始對(duì)微電網(wǎng)的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,簡單介紹了微網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)以及逆變器常用的控制方式。對(duì)恒功率控制(PQ control)、恒壓恒頻率控制(V/f control)、下垂控制(droop control)進(jìn)行了說明和分析后,以下垂控制策略為研究對(duì)象,以低壓微電網(wǎng)線路呈阻性為前提,建立dq坐標(biāo)系下的逆變器數(shù)學(xué)模型并建立了下垂控制結(jié)構(gòu)。其次,利用根軌跡圖分析了下垂系數(shù)及電流電壓環(huán)中比例系數(shù)、積分系數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響,并對(duì)陷波濾波器和各參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)下垂控制無功功率分配問題,推導(dǎo)無功均分條件,在原控制結(jié)構(gòu)中加入無功電流一致性自...
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 微網(wǎng)中DG控制策略
1.3.1 主從控制
1.3.2 對(duì)等控制
1.3.3 分層控制
1.4 接口逆變器的基本控制策略
1.4.1 PQ控制策略
1.4.2 V/f控制策略
1.4.3 下垂控制策略
1.5 微電網(wǎng)運(yùn)行模式切換控制
1.5.1 組合控制策略
1.5.2 下垂平滑切換策略
1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 下垂控制的逆變器建模分析
2.1 電壓源型逆變器數(shù)學(xué)模型
2.1.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.3 dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型
2.2 逆變器下垂控制模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 LC濾波器設(shè)計(jì)
2.2.2 功率模塊分析
2.2.3 電壓電流雙閉環(huán)模塊分析
2.3 多個(gè)DG之間的功率分配
2.3.1 有功功率分配
2.3.2 無功功率分配
2.4 同期并網(wǎng)裝置
2.5 陷波濾波設(shè)計(jì)
2.6 本章小結(jié)
3 傳統(tǒng)下垂控制的微網(wǎng)仿真分析
3.1 微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真
3.1.1 單電源仿真
3.1.2 雙電源仿真
3.2 微網(wǎng)運(yùn)行模式切換仿真
3.2.1 單電源切換仿真
3.2.2 雙電源切換仿真
3.3 本章小結(jié)
4 改進(jìn)下垂控制及仿真分析
4.1 下垂控制模塊改進(jìn)
4.1.1 虛擬阻抗的實(shí)現(xiàn)
4.1.2 加入虛擬阻抗對(duì)輸出特性影響
4.1.3 無功電流一致的自適應(yīng)虛擬阻抗設(shè)計(jì)
4.1.4 電壓降落
4.2 電壓和頻率補(bǔ)償
4.2.1 調(diào)整下垂方程的下垂系數(shù)
4.2.2 下垂特性電壓及頻率補(bǔ)償
4.3 微網(wǎng)仿真分析
4.3.1 微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真分析
4.3.2 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行仿真分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3830213
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 微網(wǎng)中DG控制策略
1.3.1 主從控制
1.3.2 對(duì)等控制
1.3.3 分層控制
1.4 接口逆變器的基本控制策略
1.4.1 PQ控制策略
1.4.2 V/f控制策略
1.4.3 下垂控制策略
1.5 微電網(wǎng)運(yùn)行模式切換控制
1.5.1 組合控制策略
1.5.2 下垂平滑切換策略
1.6 本文主要研究內(nèi)容
2 下垂控制的逆變器建模分析
2.1 電壓源型逆變器數(shù)學(xué)模型
2.1.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.2 兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
2.1.3 dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型
2.2 逆變器下垂控制模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 LC濾波器設(shè)計(jì)
2.2.2 功率模塊分析
2.2.3 電壓電流雙閉環(huán)模塊分析
2.3 多個(gè)DG之間的功率分配
2.3.1 有功功率分配
2.3.2 無功功率分配
2.4 同期并網(wǎng)裝置
2.5 陷波濾波設(shè)計(jì)
2.6 本章小結(jié)
3 傳統(tǒng)下垂控制的微網(wǎng)仿真分析
3.1 微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真
3.1.1 單電源仿真
3.1.2 雙電源仿真
3.2 微網(wǎng)運(yùn)行模式切換仿真
3.2.1 單電源切換仿真
3.2.2 雙電源切換仿真
3.3 本章小結(jié)
4 改進(jìn)下垂控制及仿真分析
4.1 下垂控制模塊改進(jìn)
4.1.1 虛擬阻抗的實(shí)現(xiàn)
4.1.2 加入虛擬阻抗對(duì)輸出特性影響
4.1.3 無功電流一致的自適應(yīng)虛擬阻抗設(shè)計(jì)
4.1.4 電壓降落
4.2 電壓和頻率補(bǔ)償
4.2.1 調(diào)整下垂方程的下垂系數(shù)
4.2.2 下垂特性電壓及頻率補(bǔ)償
4.3 微網(wǎng)仿真分析
4.3.1 微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真分析
4.3.2 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行仿真分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3830213
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