發(fā)布時(shí)間：2023-06-06 20:25

　　隨著近年來風(fēng)能與光能的發(fā)展勢(shì)頭愈發(fā)猛烈,以并網(wǎng)逆變器為樞紐的光伏發(fā)電系統(tǒng)開始大規(guī)模并入電網(wǎng),導(dǎo)致電網(wǎng)中新能源發(fā)電單元的比例愈來愈高,并開始威脅到傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的主導(dǎo)地位。受新能源滲透率攀升的影響,電網(wǎng)的慣性被大大削弱,由此帶來了許多因系統(tǒng)慣性不足而引發(fā)的安全穩(wěn)定事故。以虛擬同步發(fā)電機(jī)(Virtual Synchronous Generator,VSG)為代表的虛擬慣量控制逐漸成為近年來的研究熱點(diǎn)。與此同時(shí),新能源并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也由只要求參與功率補(bǔ)償演變?yōu)樾桀~外具備一定的慣性能力。本文首先對(duì)三相電壓型逆變器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并推導(dǎo)了電壓環(huán)與電流環(huán)的控制方程,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了電壓環(huán)與電流環(huán)的PI控制器參數(shù)。通過對(duì)幾種典型VSG控制結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析,建立了一種不含阻尼環(huán)節(jié)的VSG模型,該模型通過將阻尼環(huán)節(jié)和調(diào)頻環(huán)節(jié)等效,去掉了傳統(tǒng)模型中的阻尼環(huán)節(jié),且無需鎖相環(huán)�；诹己玫碾妷弘娏鳝h(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)可使電容電壓無靜差跟蹤電壓環(huán)參考值,從而該模型可避免使用鎖相環(huán)來獲取相關(guān)反饋信號(hào)。然后,建立了VSG系統(tǒng)小信號(hào)數(shù)學(xué)模型,對(duì)有功環(huán)與無功環(huán)進(jìn)行了近似解耦分析并給出解耦所需滿足條件�；诮怦畹那疤�,對(duì)有功環(huán)和無功環(huán)進(jìn)行了暫...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)的研究背景及其意義
    1.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的對(duì)比
    1.4 傳統(tǒng)電網(wǎng)與含分布式能源電網(wǎng)的對(duì)比
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 同步發(fā)電機(jī)模型及VSG控制模型理論分析
    2.1 引言
    2.2 三相電壓型逆變器的數(shù)學(xué)模型
    2.3 三相電壓型逆變器的控制器設(shè)計(jì)
        2.3.1 電流內(nèi)環(huán)的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)
        2.3.2 電壓外環(huán)的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)
    2.4 同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)等效模型
        2.4.1 同步發(fā)電機(jī)電氣部分模型
        2.4.2 同步發(fā)電機(jī)機(jī)械部分模型
        2.4.3 同步發(fā)電機(jī)調(diào)速器模型及其調(diào)頻特性
        2.4.4 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器模型及其調(diào)壓特性
    2.5 VSG數(shù)學(xué)模型概述
    2.6 本文擬采用的VSG數(shù)學(xué)模型及其分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 虛擬同步控制的系統(tǒng)建模與參數(shù)整定及其實(shí)現(xiàn)
    3.1 引言
    3.2 VSG系統(tǒng)的小信號(hào)模型推導(dǎo)及建立
    3.3 VSG系統(tǒng)的參數(shù)整定研究與分析
        3.3.1 VSG有功環(huán)與無功環(huán)的解耦分析
        3.3.2 VSG功率環(huán)的參數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
    3.4 VSG參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響分析
    3.5 VSG的預(yù)同步控制策略
        3.5.1 VSG預(yù)同步控制策略的設(shè)計(jì)
        3.5.2 VSG預(yù)同步控制策略的具體實(shí)施方法
    3.6 算法的仿真驗(yàn)證
    3.7 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 基于d SPACE系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.3 硬件平臺(tái)開關(guān)管選取與濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.3.1 三相逆變器主電路開關(guān)管的選擇
        4.3.2 三相逆變器的LC濾波器的設(shè)計(jì)
    4.4 基于d SPACE系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接控制板設(shè)計(jì)
        4.4.1 電壓電流采樣電路設(shè)計(jì)
        4.4.2 信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        4.4.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        4.4.4 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        4.4.5 外擴(kuò)電路設(shè)計(jì)
    4.5 本章小節(jié)
第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 引言
    5.2 虛擬同步控制孤島實(shí)驗(yàn)
    5.3 虛擬同步控制預(yù)同步實(shí)驗(yàn)
    5.4 虛擬同步控制并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3832166