無功動態(tài)補償的光儲微電網并網控制策略研究
發(fā)布時間:2017-06-12 20:08
本文關鍵詞:無功動態(tài)補償的光儲微電網并網控制策略研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:分布式光伏發(fā)電因其環(huán)境污染小、靈活易安裝、可再生等優(yōu)點逐漸成為傳統(tǒng)電網的有效補充。針對光照和天氣的隨機變化引起光伏電源輸出功率波動和大規(guī)模光伏并網影響電網安全穩(wěn)定運行的問題,本文以分布式光伏電源、儲能蓄電池及本地負載構成的光儲微電網為對象研究了微電網并網控制和無功動態(tài)補償控制。首先介紹了三相光儲微電網的工作原理并建立其數學模型,研究以蓄電池SOC狀態(tài)為基準的雙級式光伏并網的最大功率跟蹤控制方法和儲能蓄電池的充放電控制策略,并詳細介紹了系統(tǒng)功率的流動過程,通過改變各部分的控制方法可以有效維持作為系統(tǒng)能量交換中介的直流母線電容電壓的穩(wěn)定,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。然后針對光儲微電網系統(tǒng)的并網逆變器部分,分析了傳統(tǒng)基于電壓定向的矢量控制原理和無功功率對并網點電壓的影響,提出一種在abc自然坐標系下的具有無功動態(tài)補償功能的功率控制策略。根據逆變器基于虛擬磁鏈定向的矢量控制原理,采用占空比對逆變器重新建模,提出一種改進型虛擬磁鏈定向的無電壓傳感器的并網逆變器功率控制策略,使其并網發(fā)電的同時就地進行無功補償,可以克服由電壓傳感器故障導致的控制系統(tǒng)失效的問題。最后,基于dSPACE搭建了光儲微電網并網運行的實驗平臺,對本文所提出的兩種控制策略進行了對比驗證。實驗結果表明,在自然坐標系下的雙閉環(huán)功率控制可以實現有功和無功的獨立控制,無需坐標變換和鎖相環(huán);省去交流側電壓傳感器后,控制系統(tǒng)仍可以有效工作,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【關鍵詞】:光儲微電網 自然坐標 無功補償 虛擬磁鏈 并網逆變器
【學位授予單位】:廣西大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM727
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 課題的研究背景及意義9-10
- 1.2 國內外研究現狀10-13
- 1.2.1 國內外微電網發(fā)展現狀10-12
- 1.2.2 微電網協(xié)調控制研究現狀12-13
- 1.3 微電網并網逆變器的控制13-14
- 1.4 本文主要研究內容14-16
- 第二章 光儲微電網直流源部分結構及控制策略16-27
- 2.1 引言16
- 2.2 光儲微電網系統(tǒng)結構16-17
- 2.3 光伏發(fā)電單元17-21
- 2.3.1 光伏模型17-18
- 2.3.2 光伏發(fā)電控制方法18-21
- 2.4 儲能蓄電池單元21-25
- 2.4.1 儲能電池模型21-22
- 2.4.2 儲能蓄電池控制方法22-25
- 2.5 光儲微電網并網運行能量協(xié)調控制25
- 2.6 本章小結25-27
- 第三章 光儲微網并網逆變器自然坐標控制27-42
- 3.1 引言27
- 3.2 微網逆變器的無功補償工作原理27-29
- 3.3 光儲微電網并網逆變器的自然坐標控制29-38
- 3.3.1 三相并網逆變器數學模型29-31
- 3.3.2 基于電壓矢量定向的微網并網逆變器控制31-33
- 3.3.3 abc自然坐標系33-35
- 3.3.4 無功動態(tài)補償的并網逆變器自然坐標控制35-38
- 3.4 微網系統(tǒng)仿真及結果分析38-41
- 3.5 本章小結41-42
- 第四章 無電壓傳感器的光儲微網自然坐標并網控制42-50
- 4.1 引言42
- 4.2 虛擬電機的定義42-44
- 4.3 磁鏈觀測器的設計44-45
- 4.4 指令電流的計算45-46
- 4.5 無電壓傳感器的微網并網逆變器的自然坐標控制結構46-47
- 4.6 仿真及結果分析47-49
- 4.7 本章小結49-50
- 第五章 光儲微網系統(tǒng)并網控制實時實驗50-59
- 5.1 引言50
- 5.2 光儲微電網并網實驗50-53
- 5.2.1 基于dSPACE的實驗平臺架構50-51
- 5.2.2 信號測量電路51-52
- 5.2.3 光耦隔離電路52
- 5.2.4 故障保護電路52-53
- 5.3 基于dSPACE的光儲微電網并網系統(tǒng)實時實驗分析53-58
- 5.4 本章小結58-59
- 結論與展望59-61
- 參考文獻61-66
- 附錄66-67
- 致謝67-68
- 攻讀學位期間的主要科研成果68
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本文編號:444839
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