本文關(guān)鍵詞：低壓直流供電系統(tǒng)穩(wěn)定性研究

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【摘要】：近年來,隨著分布式電源的快速發(fā)展和電力電子技術(shù)的不斷成熟,電網(wǎng)中電源和負載的組成都有了明顯的變化,采用直流的設(shè)備增多。相對于傳統(tǒng)交流電網(wǎng),低壓直流供電系統(tǒng)具有便于控制、損耗低、電能質(zhì)量高等顯著優(yōu)點,且不需要對電壓的相位和頻率進行跟蹤,可控性和可靠性更高,因而有可能更適合分布式電源與負載的接入。目前直流供電系統(tǒng)研究較多的控制方式是下垂控制策略,該策略的擴展性和冗余性較好。本文針對采用公共母線結(jié)構(gòu)的低壓直流供電系統(tǒng)研究其在電源下垂控制策略下的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,主要內(nèi)容包括:1)對低壓直流供電系統(tǒng)中的主要變流裝置進行了建模和參數(shù)設(shè)計,包括AC/DC整流器和DC/DC直流斬波器。AC/DC整流器采取了SVPWM控制策略,DC/DC變流器采取了電壓電流雙環(huán)控制策略,并在Matlab/Simulink中對兩種變流器進行了時域仿真。2)根據(jù)直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制策略,寫出了系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程并進行了小擾動穩(wěn)定性分析,得出了在采取不同下垂系數(shù)時的系統(tǒng)特征值軌跡。算例結(jié)果表明,在設(shè)置合理的控制器參數(shù)和濾波器參數(shù)的前提下,直流微電網(wǎng)在下垂系數(shù)較大時仍能保持穩(wěn)定。為分析系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,對所研究的直流微電網(wǎng)進行了時域仿真,仿真結(jié)果驗證了小擾動穩(wěn)定性分析的正確性。3)針對低壓直流供電系統(tǒng)的功率分配問題,分析了連線電阻對微源間功率分配的影響,指出了連線電阻不能忽略的原因,和功率分配受連線電阻影響的原因。提出了基于公共母線電壓反饋信號的下垂控制改進方案,能實現(xiàn)各微源間功率按下垂系數(shù)成反比分配,有利于負荷功率在各微源間按相同負荷率分配。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,驗證了下垂控制改進方案的有效性。
【關(guān)鍵詞】：低壓直流供電系統(tǒng) 下垂控制 小干擾穩(wěn)定性 功率分配
【學位授予單位】：上海電力學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 低壓直流供電系統(tǒng)概述12-13
• 1.3 直流微電網(wǎng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 2 低壓直流供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其控制策略15-36
• 2.1 低壓直流供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15-17
• 2.2 直流供電系統(tǒng)控制策略17-19
• 2.3 AC/DC整流器建模及其控制策略19-31
• 2.3.1 AC/DC整流器數(shù)學模型19-21
• 2.3.2 AC/DC整流器參數(shù)設(shè)計21-24
• 2.3.3 AC/DC整流器控制策略24-27
• 2.3.4 AC/DC整流器Simulink仿真27-31
• 2.4 DC/DC變流器建模及其控制策略31-35
• 2.4.1 DC/DC變流器數(shù)學模型31-32
• 2.4.2 DC/DC變流器參數(shù)設(shè)計32-33
• 2.4.3 DC/DC變流器Simulink仿真33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 3 低壓直流供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析36-49
• 3.1 低壓直流供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題36
• 3.2 低壓直流供電系統(tǒng)的小擾動穩(wěn)定性分析36-47
• 3.2.1 AC/DC整流器小信號模型37-41
• 3.2.2 DC/DC變流器小信號模型41-43
• 3.2.3 低壓直流供電系統(tǒng)小信號模型43-45
• 3.2.4 小擾動穩(wěn)定性算例分析45-47
• 3.3 低壓直流供電系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 4 低壓直流供電系統(tǒng)的功率分配問題49-57
• 4.1 不考慮連線電阻時的功率分配分析49-51
• 4.2 連線電阻對系統(tǒng)功率分配的影響51-52
• 4.3 基于公共母線信號的改進方案52-55
• 4.3.1 基于公共直流母線信號的改進下垂控制方案52-54
• 4.3.2 改進方案中通信延時對穩(wěn)定性和功率分配的影響54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 5 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 本文的主要研究成果57
• 5.2 未來研究展望57-59
• 參考文獻59-64
• 致謝64-65
• 攻讀學位期間取得的研究成果65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 范元亮;苗逸群;;基于下垂控制結(jié)構(gòu)微網(wǎng)小擾動穩(wěn)定性分析[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年04期

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本文編號：1086314