本文關(guān)鍵詞： 交直流混合系統(tǒng) 電壓源換流器 配網(wǎng) 控制　出處：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢是向低碳綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型,隨著中低壓配網(wǎng)中新能源應(yīng)用的迅速增加,新能源種類和應(yīng)用形式越來越復(fù)雜。各類新能源分散接入和應(yīng)用的需要已經(jīng)超過了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的接納能力,配網(wǎng)中急需能夠?qū)崿F(xiàn)多源多荷“即插即用”的交直流混合配電系統(tǒng),用來大量接納分布式電源的同時(shí)向交直流負(fù)荷供電。這對于新能源大量接入的情況下,提高中低壓配電網(wǎng)的運(yùn)行水平,具有重要意義。本文提出一種基于柔性直流背靠背模式的交直流混合配電系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中直流負(fù)荷的承接與風(fēng)、光、儲等新能源的接入。設(shè)計(jì)了控制策略控制交直流混合配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功率平衡和電壓穩(wěn)定。建立系統(tǒng)的的仿真模型對其運(yùn)行特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真分析,并對其功能及有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。首先,闡述了電壓源換流器的基本工作原理,基于Park變換建立了其在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型;分析了直流微電網(wǎng)中光伏發(fā)電、直驅(qū)永磁風(fēng)機(jī)、蓄電池等分布式電源的基本原理、等效模型和接口控制模型。其次,設(shè)計(jì)了一個(gè)基于保持直流母線電壓的穩(wěn)定和功率平衡的的控制策略。其中一端電壓源換流器采用定直流電壓控制,即控制直流母線電壓和交流側(cè)無功功率;另一端電壓源換流器采用定功率控制,即控制有功功率和無功功率。為了提高控制的精確度,采用基于d-q坐標(biāo)變換的雙閉環(huán)控制、內(nèi)環(huán)采用有功和無功解耦控制的策略。在光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入直流母線之前,設(shè)置Buck降壓斬波電路,使光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在輸出功率之時(shí)也能承擔(dān)維持母線電壓穩(wěn)定的任務(wù)。通過這種控制策略實(shí)現(xiàn)直流母線間的能量變換、各種分布式電源的接入。最后,在PSCAD軟件中搭建了交直流混合配電系統(tǒng)的仿真模型,將控制策略應(yīng)用在模型中進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真運(yùn)行。對于系統(tǒng)在微源無功率輸出、光伏和負(fù)荷功率變化、風(fēng)機(jī)突然接入系統(tǒng)三種狀況下分別進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明在復(fù)雜的源荷接入條件下,系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),直流母線電壓是穩(wěn)定的,實(shí)現(xiàn)了母線間靈活的能量變換。
[Abstract]:The major trend of world economic development is the transition to a low carbon green economy. With the rapid increase of new energy applications in medium and low pressure distribution networks, The types and application forms of new energy are becoming more and more complicated. The need for decentralized access and application of all kinds of new energy sources has exceeded the acceptance capacity of traditional distribution networks. In distribution networks, there is an urgent need to realize a multi-source and multi-load "plug and play" AC / DC hybrid distribution system. It is used to accept distributed power and supply AC / DC load at the same time. This can improve the operation level of medium and low voltage distribution network when new energy is heavily connected. This paper presents a hybrid AC / DC distribution system based on flexible DC back-to-back mode, which is used to carry out DC load and wind and light in distribution network. The control strategy is designed to control the AC / DC hybrid distribution system to achieve power balance and voltage stability. The function and effectiveness of the converter are verified by simulation. Firstly, the basic working principle of the voltage source converter is described, the mathematical model of the converter is established based on Park transform, and the photovoltaic generation in DC microgrid is analyzed. The basic principle, equivalent model and interface control model of direct-drive permanent magnet fan, battery and other distributed power supply. Secondly, A control strategy based on maintaining the stability and power balance of DC bus voltage is designed, in which one end voltage source converter is controlled by constant DC voltage, that is, the DC bus voltage and AC side reactive power are controlled. The other end of the voltage source converter uses constant power control, that is, the active power and reactive power. In order to improve the accuracy of the control, double closed loop control based on d-q coordinate transformation is used. The inner loop adopts the active and reactive power decoupling control strategy. Before the PV and wind power systems are connected to the DC bus, the Buck step-down chopping circuit is set up. So that photovoltaic and wind power generation systems can also take the task of maintaining bus voltage stability when output power. Through this control strategy, the energy conversion between DC bus lines and the access of various distributed power sources can be realized. Finally, The simulation model of AC / DC hybrid distribution system is built in PSCAD software, and the control strategy is applied to the dynamic simulation. The simulation results show that the system runs smoothly and the DC bus voltage is stable under the complicated source load access condition, which realizes the flexible energy transformation between the busbar.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.3

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本文編號：1535401