多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)功率分配及電壓補償策略研究
發(fā)布時間:2024-04-12 03:35
隨著電力的加速擴張,分布式發(fā)電成為了一種必然的發(fā)展趨勢。同時為了適應能源發(fā)展戰(zhàn)略,提高新能源的滲透率,對分布式發(fā)電提出了新的要求,因此,近些年發(fā)展起來的微電網(wǎng)控制技術(shù)受到了廣泛的關注。不同于傳統(tǒng)電網(wǎng),微電網(wǎng)可以運行于并網(wǎng)模式和孤島模式,且在相應的控制策略下能夠?qū)崿F(xiàn)并網(wǎng)與孤島模式之間的平滑切換。孤島模式下,系統(tǒng)電壓和頻率僅由其內(nèi)部的微源共同維持穩(wěn)定。然而,由于各微源至公共母線間的線路阻抗存在差異、微源本地或公共點處負載以及非線性負載的影響,微網(wǎng)中就會存在較大的基波和諧波環(huán)流,因而降低了能源利用率,嚴重時甚至會威脅微電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。本文以孤島模式下的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)為研究對象,研究了多逆變器并聯(lián)功率分配及電壓補償控制策略,主要研究內(nèi)容以及創(chuàng)新點如下:(1)簡單介紹了本課題研究的背景以及意義,對現(xiàn)階段的逆變器并聯(lián)基波功率、諧波功率分配方法以及電壓補償策略進行比較及分析。(2)分析了電流型和電壓型逆變器的主電路拓撲結(jié)構(gòu),給出了三相電壓型逆變器并聯(lián)系統(tǒng)及等效模型;分析了電壓源型和電流源型兩種非線性負載,搭建了兩逆變器并聯(lián)帶非線性負載時的等效模型;建立了abc、dq以及αβ坐標系下的逆變器數(shù)學...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 逆變器并聯(lián)功率分配研究現(xiàn)狀
1.2.1 逆變器并聯(lián)無功功率分配研究現(xiàn)狀
1.2.2 逆變器并聯(lián)諧波功率分配研究現(xiàn)狀
1.3 逆變器并聯(lián)諧波電壓補償研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 非線性負載條件下的逆變器控制結(jié)構(gòu)及數(shù)學模型
2.1 逆變器拓撲結(jié)構(gòu)
2.1.1 電流型逆變器
2.1.2 電壓型逆變器
2.2 三相電壓型逆變器并聯(lián)系統(tǒng)及等效模型
2.3 非線性負載建模
2.3.1 電壓源型負載
2.3.2 電流源型負載
2.4 逆變器數(shù)學模型
2.5 逆變器并聯(lián)功率分析
2.5.1 基波功率分析
2.5.2 諧波功率分析
2.5.3 電流檢測
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于電壓平移的無功功率分配方法
3.1 無功功率分配不均原因分析
3.2 基于自適應電壓平移的無功功率分配方法
3.2.1 圖論基礎及一致性控制算法
3.2.2 基于自適應電壓平移的無功功率分配方法
3.2.3 改進算法的無功偏差分析
3.2.4 改進算法的下垂曲線平移過程分析
3.3 改進算法的小信號穩(wěn)定性分析
3.3.1 多逆變器并聯(lián)小信號模型建立
3.3.2 系統(tǒng)根軌跡分析及參數(shù)優(yōu)化
3.4 仿真分析
3.4.1 無通信延時但有負荷突變擾動工況分析
3.4.2 含有通信延時且有負荷突變擾動工況分析
3.4.3 含有通信延時且有微源故障工況分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于虛擬阻抗的諧波功率分配及諧波電壓補償策略
4.1 虛擬阻抗法在諧波域的應用
4.2 基于自適應虛擬阻抗的諧波功率精確分配
4.3 基于虛擬阻抗+多諧振PR控制的諧波電壓補償策略
4.3.1 虛擬阻抗應用于諧波電壓補償?shù)目尚行苑治?br> 4.3.2 電壓電流雙閉環(huán)設計
4.3.3 基于虛擬阻抗+多PR控制的諧波電壓補償策略
4.3.4 諧波虛擬阻抗設計
4.3.5 諧波電壓環(huán)
4.4 系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 逆變器并聯(lián)系統(tǒng)硬件電路設計
5.1 逆變器并聯(lián)系統(tǒng)整體控制方案
5.2 并聯(lián)系統(tǒng)主電路設計
5.2.1 逆變模塊
5.2.2 輸出濾波電路設計
5.3 控制電路設計
5.3.1 電壓電流采樣及信號調(diào)理電路設計
5.3.2 驅(qū)動電路設計
5.4 實驗驗證
5.4.1 基于電壓平移的無功功率分配方法實驗驗證
5.4.2 基于虛擬阻抗的諧波功率分配及電壓補償策略驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
本文編號:3951602
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 逆變器并聯(lián)功率分配研究現(xiàn)狀
1.2.1 逆變器并聯(lián)無功功率分配研究現(xiàn)狀
1.2.2 逆變器并聯(lián)諧波功率分配研究現(xiàn)狀
1.3 逆變器并聯(lián)諧波電壓補償研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 非線性負載條件下的逆變器控制結(jié)構(gòu)及數(shù)學模型
2.1 逆變器拓撲結(jié)構(gòu)
2.1.1 電流型逆變器
2.1.2 電壓型逆變器
2.2 三相電壓型逆變器并聯(lián)系統(tǒng)及等效模型
2.3 非線性負載建模
2.3.1 電壓源型負載
2.3.2 電流源型負載
2.4 逆變器數(shù)學模型
2.5 逆變器并聯(lián)功率分析
2.5.1 基波功率分析
2.5.2 諧波功率分析
2.5.3 電流檢測
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于電壓平移的無功功率分配方法
3.1 無功功率分配不均原因分析
3.2 基于自適應電壓平移的無功功率分配方法
3.2.1 圖論基礎及一致性控制算法
3.2.2 基于自適應電壓平移的無功功率分配方法
3.2.3 改進算法的無功偏差分析
3.2.4 改進算法的下垂曲線平移過程分析
3.3 改進算法的小信號穩(wěn)定性分析
3.3.1 多逆變器并聯(lián)小信號模型建立
3.3.2 系統(tǒng)根軌跡分析及參數(shù)優(yōu)化
3.4 仿真分析
3.4.1 無通信延時但有負荷突變擾動工況分析
3.4.2 含有通信延時且有負荷突變擾動工況分析
3.4.3 含有通信延時且有微源故障工況分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于虛擬阻抗的諧波功率分配及諧波電壓補償策略
4.1 虛擬阻抗法在諧波域的應用
4.2 基于自適應虛擬阻抗的諧波功率精確分配
4.3 基于虛擬阻抗+多諧振PR控制的諧波電壓補償策略
4.3.1 虛擬阻抗應用于諧波電壓補償?shù)目尚行苑治?br> 4.3.2 電壓電流雙閉環(huán)設計
4.3.3 基于虛擬阻抗+多PR控制的諧波電壓補償策略
4.3.4 諧波虛擬阻抗設計
4.3.5 諧波電壓環(huán)
4.4 系統(tǒng)仿真分析
4.4.1 仿真模型建立
4.4.2 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 逆變器并聯(lián)系統(tǒng)硬件電路設計
5.1 逆變器并聯(lián)系統(tǒng)整體控制方案
5.2 并聯(lián)系統(tǒng)主電路設計
5.2.1 逆變模塊
5.2.2 輸出濾波電路設計
5.3 控制電路設計
5.3.1 電壓電流采樣及信號調(diào)理電路設計
5.3.2 驅(qū)動電路設計
5.4 實驗驗證
5.4.1 基于電壓平移的無功功率分配方法實驗驗證
5.4.2 基于虛擬阻抗的諧波功率分配及電壓補償策略驗證
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
本文編號:3951602
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