【摘要】：針對分布式電源并網(wǎng)逆變器的虛擬同步發(fā)電機控制策略及其在微電網(wǎng)中的應用進行研究。建立并網(wǎng)逆變器用虛擬同步發(fā)電機控制方案的數(shù)學模型,研究基于虛擬轉矩和虛擬勵磁的并網(wǎng)有功、無功調節(jié)方案,定量分析系統(tǒng)模型參數(shù)攝動對并網(wǎng)功率跟蹤的影響,詳細分析慣性和阻尼參數(shù)的整定方法,提出一種基于鎖相環(huán)的虛擬同步發(fā)電機離/并網(wǎng)無縫切換控制策略,可模擬同步發(fā)電機的準同期并列裝置。最后,針對一個典型微電網(wǎng)系統(tǒng),利用PSCAD/EMTDC的仿真結果和一臺50 kVA樣機的實驗結果驗證所提控制策略的正確性和有效性。結果表明,所提的并網(wǎng)功率調節(jié)控制策略具有較好的有功、無功跟蹤性能;同時,還能很好地為系統(tǒng)提供慣性和阻尼,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,此外,還能滿足微電網(wǎng)不同運行模式之間的無縫切換。
[Abstract]:The control strategy of virtual synchronous generator for grid-connected inverter with distributed power supply and its application in microgrid are studied. The mathematical model of the control scheme of virtual synchronous generator for grid-connected inverters is established. The grid-connected active and reactive power regulation schemes based on virtual torque and virtual excitation are studied. The influence of parameter perturbation of the system model on grid-connected power tracking is quantitatively analyzed. The tuning method of inertia and damping parameters is analyzed in detail. A phase locked loop (PLL) based decoupling / grid-connected control strategy for virtual synchronous generator is proposed, which can simulate the quasi-synchronous parallel device of synchronous generator. Finally, for a typical microgrid system, the simulation results of PSCAD / EMTDC and the experimental results of a 50kVA prototype are used to verify the correctness and effectiveness of the proposed control strategy. The results show that the proposed grid-connected power regulation control strategy has better active power and reactive power tracking performance, at the same time, it can also provide inertia and damping for the system and improve the stability of the system. It can also satisfy the seamless switching between different operation modes of microgrid.
【作者單位】： 中國電力科學研究院;浙江大學電氣工程學院;中國礦業(yè)大學(北京)機電與信息工程學院;
【基金】：國家電網(wǎng)公司“千人計劃”專項支持項目(PD71-12-017) 國家電網(wǎng)公司基礎性前瞻性科技項目(PD71-14-001)~~
【分類號】：TM31

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 盛建科;曾嶸;年珩;佘岳;徐鳳星;;新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)與離網(wǎng)運行的柔性切換技術[J];大功率變流技術;2012年02期

2 姚瑋;陳敏;陳晶晶;朱鵬軍;錢照明;;一種用于無互連線逆變器并聯(lián)的多環(huán)控制方法[J];電工技術學報;2008年01期

3 王曉寰;張純江;;分布式發(fā)電系統(tǒng)無縫切換控制策略[J];電工技術學報;2012年02期

4 張建華;蘇玲;劉若溪;張旭;蘇靜;;逆變型分布式電源微網(wǎng)并網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年06期

5 吳云亞;闞加榮;謝少軍;;有功調頻—無功調壓的間接電流型并網(wǎng)逆變器控制方案[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年11期

6 杜威;姜齊榮;陳蛟瑞;;微電網(wǎng)電源的虛擬慣性頻率控制策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年23期

7 楊向真;蘇建徽;丁明;杜燕;;微電網(wǎng)孤島運行時的頻率控制策略[J];電網(wǎng)技術;2010年01期

8 張興;朱德斌;徐海珍;;分布式發(fā)電中的虛擬同步發(fā)電機技術[J];電源學報;2012年03期

9 呂志鵬;劉海濤;蘇劍;周成;吳鳴;;可改善微網(wǎng)電壓調整的容性等效輸出阻抗逆變器[J];中國電機工程學報;2013年09期

10 周孝信;陳樹勇;魯宗相;;電網(wǎng)和電網(wǎng)技術發(fā)展的回顧與展望——試論三代電網(wǎng)[J];中國電機工程學報;2013年22期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何中一;邢巖;祁飚杰;王笑娜;;電壓基準預同步的逆變器并聯(lián)運行控制[J];電工技術學報;2010年04期

2 沈坤;章兢;王堅;;基于PQ下垂控制逆變器并聯(lián)技術的列車輔助供電系統(tǒng)研究[J];電工技術學報;2011年07期

3 潘慧梅;;逆變電源并聯(lián)控制綜述[J];電焊機;2011年05期

4 時珊珊;魯宗相;閔勇;王陽;;無差調頻過程中微電源功率分配策略設計[J];電力系統(tǒng)自動化;2011年19期

5 牟龍華;陸健;張鑫;;閉環(huán)微電網(wǎng)快速接地保護實用化方案[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年10期

6 曾正;趙榮祥;楊歡;;基于奇異熵TLS-ESPRIT算法的微電網(wǎng)小信號穩(wěn)定性分析[J];電力自動化設備;2012年05期

7 黃畢堯;李建岐;權楠;劉國軍;王智慧;渠曉峰;熊曉方;鐘麗梅;王凱睿;;基于工頻畸變信號的分布式發(fā)電孤島檢測[J];電網(wǎng)技術;2011年05期

8 吳在軍;楊雷雷;胡敏強;李澍森;;改善微網(wǎng)電能質量的有源電能質量調節(jié)器研究[J];電網(wǎng)技術;2012年07期

9 張興;朱德斌;徐海珍;;分布式發(fā)電中的虛擬同步發(fā)電機技術[J];電源學報;2012年03期

10 鄭競宏;李興旺;王燕廷;朱守真;王小宇;祝洪博;;微電網(wǎng)切換至孤島運行時的小信號穩(wěn)定性分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年15期

相關會議論文 前1條

1 胡立峰;袁媛;宋海連;;微網(wǎng)特性與小信號穩(wěn)定性研究[A];虛擬運營與云計算——第十八屆全國青年通信學術年會論文集（下冊）[C];2013年

相關博士學位論文 前10條

1 曹太強;光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術研究[D];西南交通大學;2011年

2 陳衛(wèi)民;基于微電網(wǎng)運行的光伏逆變電源若干關鍵技術研究[D];上海大學;2011年

3 何中一;PWM逆變器的控制及并聯(lián)運行控制研究[D];南京航空航天大學;2009年

4 亓迎川;電壓型逆變器分布式控制并聯(lián)關鍵技術研究[D];武漢理工大學;2010年

5 楊向真;微網(wǎng)逆變器及其協(xié)調控制策略研究[D];合肥工業(yè)大學;2011年

6 華明;三相逆變器冗余并聯(lián)運行關鍵技術及應用研究[D];南京航空航天大學;2011年

7 高曉芝;微網(wǎng)控制策略與電能質量改善研究[D];天津大學;2012年

8 王瑞琪;分布式發(fā)電與微網(wǎng)系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計與協(xié)調控制研究[D];山東大學;2013年

9 黃杏;微網(wǎng)系統(tǒng)并/離網(wǎng)特性與控制策略研究[D];北京交通大學;2013年

10 姜世公;微網(wǎng)孤島運行模式下阻抗匹配關系和混雜特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

1 林王清;逆變器模塊組合化及其同調制問題的研究[D];浙江大學;2011年

2 王思耕;基于虛擬同步發(fā)電機的光伏并網(wǎng)發(fā)電控制研究[D];北京交通大學;2011年

3 馬天虎;基于角色自律分散系統(tǒng)的微電網(wǎng)確信性技術研究[D];西南交通大學;2011年

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

5 胡斌;一種基于狀態(tài)轉換的微網(wǎng)協(xié)調控制策略研究[D];重慶大學;2011年

6 王衛(wèi)堅;無線并聯(lián)控制技術在UPS中的研究與應用[D];蘇州大學;2009年

7 楊俊虎;基于逆變器下垂控制的微電網(wǎng)運行特性及其控制系統(tǒng)研究[D];太原理工大學;2012年

8 周俊;微網(wǎng)能量控制策略研究[D];北京交通大學;2012年

9 梁海華;基于強化學習算法的孤島微電網(wǎng)智能發(fā)電控制[D];華南理工大學;2012年

10 沈瑤;多能互補微網(wǎng)綜合建模及運行特性分析[D];湖南大學;2012年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 張明蘭;楊瑞霞;王曉亮;胡國新;高志;;高擊穿電壓AlGaN/GaN HEMT電力開關器件研究進展[J];半導體技術;2010年05期

2 盛建科;曾嶸;年珩;佘岳;徐鳳星;;新能源分布式發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)與離網(wǎng)運行的柔性切換技術[J];大功率變流技術;2012年02期

3 王普慶;袁端磊;董恩源;秦濤濤;;一種用于電壓瞬低補償裝置中的高速真空接觸器的研究[J];電工電能新技術;2011年04期

4 嚴陸光;肖立業(yè);林良真;戴少濤;;大力發(fā)展高電壓、長距離、大容量高溫超導輸電的建議[J];電工電能新技術;2012年01期

5 吳理博;趙爭鳴;劉建政;王健;袁立強;;具有無功補償功能的單級式三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)[J];電工技術學報;2006年01期

6 張承慧;葉穎;陳阿蓮;杜春水;;基于輸出電流控制的光伏并網(wǎng)逆變電源[J];電工技術學報;2007年08期

7 王成山;肖朝霞;王守相;;微網(wǎng)中分布式電源逆變器的多環(huán)反饋控制策略[J];電工技術學報;2009年02期

8 陳達威;朱桂萍;;低壓微電網(wǎng)中的功率傳輸特性[J];電工技術學報;2010年07期

9 劉增;劉進軍;;一種可實現(xiàn)分布式發(fā)電系統(tǒng)平滑切換的三相逆變器控制方法[J];電工技術學報;2011年05期

10 李珊瑚;杜雄;王莉萍;周雒維;;解耦多同步參考坐標系電網(wǎng)電壓同步信號檢測方法[J];電工技術學報;2011年12期

相關會議論文 前1條

1 周孝信;;我國電網(wǎng)互聯(lián)的關鍵技術問題[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年

相關博士學位論文 前2條

1 沈國橋;燃料電池并網(wǎng)逆變技術研究[D];浙江大學;2008年

2 呂志鵬;多逆變器型微網(wǎng)運行與復合控制研究[D];湖南大學;2012年

相關碩士學位論文 前2條

1 奚淡基;逆變器并網(wǎng)孤島檢測技術的研究[D];浙江大學;2006年

2 闞加榮;單相逆變器無互聯(lián)線并聯(lián)控制技術研究[D];南京航空航天大學;2007年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 許洪陽;;通過冰災和震災看發(fā)展分布式電源和微電網(wǎng)的重要性——訪電網(wǎng)規(guī)劃專家田華[J];中國科技財富;2008年08期

2 陳永淑;周雒維;杜雄;;微電網(wǎng)控制研究綜述[J];中國電力;2009年07期

3 周念成;鄧浩;王強鋼;李春艷;;光伏/微型燃氣輪機混合微電網(wǎng)的建模與仿真[J];華東電力;2011年01期

4 田偉達;;微電網(wǎng)概念下家庭自發(fā)電系統(tǒng)及其初級驗證方案設計[J];科技傳播;2011年02期

5 楊秀;臧海洋;靳希;;微型燃氣輪機并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的仿真分析[J];華東電力;2011年05期

6 陳鵬;周暉;;微電網(wǎng)電力市場交易模型研究[J];電力需求側管理;2011年04期

7 楊柳;袁志;張曉冬;曹敦;;微電網(wǎng)技術進展及其對實現(xiàn)智能電網(wǎng)的影響[J];山東電力高等專科學校學報;2011年03期

8 艾欣;雷之力;崔明勇;;微電網(wǎng)諧波諧振的模態(tài)檢測法研究[J];中國電機工程學報;2009年S1期

9 艾芊;章健;;基于多代理系統(tǒng)的微電網(wǎng)競價優(yōu)化策略[J];電網(wǎng)技術;2010年02期

10 周華鋒;涂衛(wèi)平;劉皓明;;孤島運行方式下微電網(wǎng)有功功率優(yōu)化策略研究[J];廣東電力;2010年07期

相關會議論文 前5條

1 廉超;宋騰;李鵬;顧志強;江百川;;微電網(wǎng)及其控制技術研究[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（下冊）[C];2008年

2 姜國濤;賈清泉;袁野;趙文靜;董海燕;朱慶軍;;基于Multi-Agent的分布式發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控方案[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（中冊）[C];2008年

3 文波;聶一雄;;微電網(wǎng)穩(wěn)定性研究綜述[A];第二十屆電工理論學術年會論文集[C];2008年

4 張玲;李鵬;王曉輝;石啟濤;苗桂喜;;新能源及可再生能源發(fā)電規(guī)�；瘧玫挠行緩健㈦娋W(wǎng)技術[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（下冊）[C];2008年

5 韓肖清;劉海龍;;基于遺傳算法的微電網(wǎng)多目標優(yōu)化控制研究[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

相關博士學位論文 前10條

1 高春鳳;微網(wǎng)群自主與協(xié)調控制關鍵技術研究[D];中國農業(yè)大學;2014年

2 孫景釕;分布式發(fā)電條件下配電系統(tǒng)保護原理研究[D];天津大學;2010年

3 李盛偉;微型電網(wǎng)故障分析及電能質量控制技術研究[D];天津大學;2010年

4 朱艷萍;微電網(wǎng)多參數(shù)特性分析及其測控方法研究[D];燕山大學;2012年

5 周松林;風電功率預測及微電網(wǎng)概率潮流分析[D];合肥工業(yè)大學;2013年

6 段玉兵;微電網(wǎng)潮流分析與柔性控制技術研究[D];山東大學;2011年

7 王志冰;中低壓配電網(wǎng)自適應功率控制器研究[D];上海交通大學;2012年

8 陳衛(wèi)民;基于微電網(wǎng)運行的光伏逆變電源若干關鍵技術研究[D];上海大學;2011年

9 袁建華;分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)供能系統(tǒng)研究[D];山東大學;2011年

10 金強;分布式電源故障特性分析及微電網(wǎng)保護原理的研究[D];天津大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 張琳;應用于微電網(wǎng)的并聯(lián)型有源電力濾波器的研制[D];廈門大學;2014年

2 晏睿婷;孤島微電網(wǎng)多代理仿真系統(tǒng)設計及能量管理控制策略研究[D];廈門大學;2014年

3 龍科宇;微電網(wǎng)經(jīng)濟運行的優(yōu)化算法研究[D];浙江大學;2014年

4 王光亮;能量緩沖器及其在微電網(wǎng)控制中的應用[D];華北電力大學（北京）;2009年

5 賀敬;適用于微電網(wǎng)的逆變電源并聯(lián)組網(wǎng)控制技術研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

6 王新剛;微電網(wǎng)中變流器控制策略的多目標優(yōu)化[D];上海交通大學;2009年

7 牛沖宣;微電網(wǎng)的孤島檢測與孤島劃分[D];天津大學;2008年

8 紀明偉;分布式發(fā)電中微電網(wǎng)技術控制策略研究[D];合肥工業(yè)大學;2009年

9 姜國濤;基于Agent的微電網(wǎng)控制研究[D];燕山大學;2009年

10 劉森;含分布式電源的配電網(wǎng)保護研究[D];天津大學;2007年

，

本文編號：2132719