本文關(guān)鍵詞：基于下垂控制的微網(wǎng)逆變器控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 三相逆變器 下垂控制 SOGI虛擬阻抗 平滑切換

【摘要】：微電網(wǎng)通過將一定區(qū)域內(nèi)的分布式發(fā)電組織起來,充分利用可再生能源,為當?shù)刎摵晒┠?或與電網(wǎng)并聯(lián)運行,從而提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,增強電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害的能力,對于電網(wǎng)乃至整個國家安全都有重大的現(xiàn)實意義。逆變器作為微電網(wǎng)中的基本接口,將分布式能源轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍问?提供給負荷或電網(wǎng),在微電網(wǎng)電能變換中起到了至關(guān)重要的作用。本文對采用下垂控制的微網(wǎng)逆變器進行了深入的研究,給出了三相逆變器的準確數(shù)學(xué)模型,分別建立了其電壓電流雙環(huán)和功率環(huán)的小信號模型。在此基礎(chǔ)上,分別對有功-頻率下垂系統(tǒng)及無功-幅值下垂系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性進行分析,得出系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動態(tài)性主要和下垂系數(shù)以及功率濾波器的設(shè)計有關(guān),并給出了下垂系數(shù)和功率濾波器的設(shè)計方法。此外,搭建了逆變器并聯(lián)的仿真和實驗平臺,進行理論分析和實驗驗證。隨后,針對微電網(wǎng)連線阻抗呈阻感性的特點,采取基于SOGI虛擬阻抗法使連線阻抗呈主感性,實現(xiàn)有功無功解耦控制,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功率均分能力,減小實際連線電感的感值�；赟OGI虛擬阻抗不僅能避免因電流微分而引入的噪聲,還可以濾除系統(tǒng)帶非線性負載而產(chǎn)生的諧波電流,使得虛擬電壓中不含諧波。推導(dǎo)了在dq旋轉(zhuǎn)坐標系下基于SOGI虛擬阻抗的實現(xiàn)方法。此外,給出了逆變器連線阻抗的設(shè)計方法,并提出了變虛擬阻抗的方法來減小并聯(lián)瞬間的沖擊電流,改善穩(wěn)態(tài)輸出特性。最后,針對主從結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)系統(tǒng),研究了一種混合控制策略:并網(wǎng)運行時,主逆變器采用下垂控制,以應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)故障而發(fā)生的被動孤島轉(zhuǎn)換;孤島運行時,下垂系數(shù)逐漸減小為零,退化為v/f控制,以提供更加穩(wěn)定的母線控制性能。為實現(xiàn)系統(tǒng)運行模式和控制方式之間的平滑轉(zhuǎn)換需求,提出相應(yīng)的控制邏輯,并提出了適用于下垂控制策略的預(yù)同步方法。仿真和實驗結(jié)果表明所提控制策略和控制邏輯的有效性、優(yōu)異性。
【關(guān)鍵詞】：三相逆變器 下垂控制 SOGI虛擬阻抗 平滑切換
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 微電網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)架14-15
• 1.3 微網(wǎng)逆變器的控制策略15-18
• 1.3.1 基于P/Q和v/f控制策略的微網(wǎng)逆變器運行模式切換分析15-16
• 1.3.2 基于下垂控制策略的微網(wǎng)逆變器16-18
• 1.4 基于下垂控制策略的微網(wǎng)逆變器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 本文的研究意義和主要內(nèi)容20-22
• 第二章 常規(guī)下垂控制的逆變器建模與穩(wěn)定性分析22-41
• 2.1 基于下垂控制的逆變器的結(jié)構(gòu)及控制22-23
• 2.2 逆變器的數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.1 abc三相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.2 αβ 坐標系下的數(shù)學(xué)模型24
• 2.2.3 dq旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.3 電壓電流雙環(huán)參數(shù)分析25-31
• 2.3.1 電流環(huán)參數(shù)分析25-29
• 2.3.2 電壓環(huán)參數(shù)分析29-31
• 2.4 功率環(huán)的建模與分析31-35
• 2.4.1 功率環(huán)的建模31-32
• 2.4.2 功率環(huán)的參數(shù)設(shè)計及穩(wěn)定性分析32-35
• 2.5 逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的仿真與實驗分析35-40
• 2.5.1 仿真與實驗參數(shù)35
• 2.5.2 逆變器并聯(lián)時的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)實驗35-37
• 2.5.3 不同阻性負載下并聯(lián)瞬間的電流沖擊37-38
• 2.5.4 帶整流性負載實驗分析38-39
• 2.5.5 不同下垂系數(shù)的動態(tài)響應(yīng)39-40
• 2.6 本章小結(jié)40-41
• 第三章 基于二次廣義積分虛擬阻抗的下垂控制策略41-53
• 3.1 基于虛擬阻抗的下垂控制數(shù)學(xué)模型41-43
• 3.1.1 三相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型41-42
• 3.1.2 兩相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型42
• 3.1.3 dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型以及虛擬阻抗實現(xiàn)方法42-43
• 3.2 基于SOGI虛擬阻抗控制策略43-49
• 3.2.1 SOGI虛擬阻抗方法的原理43-46
• 3.2.2 基于SOGI虛擬阻抗的下垂控制策略46-47
• 3.2.3 基于虛擬阻抗的仿真分析47-49
• 3.3 連線電感的設(shè)計與虛擬阻抗的實現(xiàn)49-52
• 3.3.1 并網(wǎng)瞬間的沖擊電流分析49
• 3.3.2 連線電感Lc造成的相位差分析49
• 3.3.3 采用變虛擬阻抗在逆變器并網(wǎng)瞬間沖擊電流的抑制方法49-50
• 3.3.4 實驗分析50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于混合控制的微網(wǎng)逆變器控制策略研究53-64
• 4.1 微網(wǎng)逆變器的混合控制策略53-57
• 4.1.1 孤島切換至并網(wǎng)54-57
• 4.1.2 并網(wǎng)切換至孤島57
• 4.2 仿真及實驗分析57-63
• 4.2.1 仿真分析57-60
• 4.2.2 實驗驗證和分析60-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 5.1 全文工作總結(jié)64
• 5.2 下一步工作展望64-66
• 參考文獻66-71
• 致謝71-72
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文及參與完成的項目72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳杰;陳新;馮志陽;龔春英;嚴仰光;;微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)/孤島運行模式無縫切換控制策略[J];中國電機工程學(xué)報;2014年19期

2 邱麟;許烈;鄭澤東;李永東;鄭治雪;;微電網(wǎng)運行模式平滑切換的控制策略[J];電工技術(shù)學(xué)報;2014年02期

3 徐少華;李建林;;光儲微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)/孤島運行控制策略[J];中國電機工程學(xué)報;2013年34期

4 張慶海;彭楚武;陳燕東;金國彬;羅安;;一種微電網(wǎng)多逆變器并聯(lián)運行控制策略[J];中國電機工程學(xué)報;2012年25期

5 ;A seamless operation mode transition control strategy for a microgrid based on master-slave control[J];Science China(Technological Sciences);2012年06期

6 唐西勝;鄧衛(wèi);齊智平;;基于儲能的微網(wǎng)并網(wǎng)/離網(wǎng)無縫切換技術(shù)[J];電工技術(shù)學(xué)報;2011年S1期

7 趙波;李鵬;童杭偉;張雪松;范元亮;;從分布式發(fā)電到微網(wǎng)的研究綜述[J];浙江電力;2010年03期

8 王成山;李鵬;;分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年02期

9 于瑋;徐德鴻;;基于虛擬阻抗的不間斷電源并聯(lián)系統(tǒng)均流控制[J];中國電機工程學(xué)報;2009年24期

10 廖志凌;阮新波;;獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)能量管理控制策略[J];中國電機工程學(xué)報;2009年21期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于瑋;UPS并聯(lián)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究[D];浙江大學(xué);2009年

2 張宇;三相逆變器動態(tài)特性及其并聯(lián)系統(tǒng)環(huán)流抑制的研究[D];華中科技大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李聰;基于下垂控制的微電網(wǎng)運行仿真及小信號穩(wěn)定性分析[D];西南交通大學(xué);2013年

2 姬秋華;基于主從結(jié)構(gòu)的微電網(wǎng)綜合控制策略研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

3 郭晉楠;基于PQ控制策略的海島微網(wǎng)分布式發(fā)電并網(wǎng)的研究[D];安徽大學(xué);2012年

4 張純;微網(wǎng)雙模式運行的控制策略研究[D];重慶大學(xué);2011年

5 黃立麗;大功率PWM變換器的關(guān)鍵控制技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

，

本文編號：1080959