本文關(guān)鍵詞：基于虛擬同步發(fā)電機的微電網(wǎng)逆變器控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西南交通大學》 2015年

基于虛擬同步發(fā)電機的微電網(wǎng)逆變器控制研究

付柳  

【摘要】：分布式電源(Distributed Generation,DG)可提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性,近年掀起了世界性的研究熱潮�；谔摂M同步發(fā)電機(virtual synchronous generator， VSG)的微電網(wǎng)逆變器通過模擬同步發(fā)電機的特性實現(xiàn)并網(wǎng)控制,與傳統(tǒng)控制方式相比,VSG能夠提高DG與大電網(wǎng)的兼容性和穩(wěn)定性,能夠適應系統(tǒng)多種運行模式。本文結(jié)合科研項目,對采用虛擬同步機控制的三相四橋臂逆變器開展研究,主要的研究內(nèi)容包括：虛擬同步發(fā)電機的數(shù)學建模。分析同步電機和三相四橋臂逆變器的數(shù)學模型,采用同步電機的轉(zhuǎn)子運動方程、磁鏈方程以及電磁暫態(tài)關(guān)系,對虛擬同步發(fā)電機建模；對逆變器的有功-頻率控制器和無功-電壓控制器進行了設計和優(yōu)化,將三相四橋臂逆變器整定為虛擬同步發(fā)電機。虛擬同步發(fā)電機同步并網(wǎng)控制方法研究。借鑒同步發(fā)電機準確整步法的并網(wǎng)控制原理,設計了兩種不同的VSG同步并網(wǎng)方案(差異在于是否添加鎖相環(huán)),分析了兩種并網(wǎng)方案的優(yōu)缺點,采用不帶鎖相環(huán)的并網(wǎng)控制方案實現(xiàn)了VSG的平滑并網(wǎng)。虛擬同步發(fā)電機運行特性分析。研究虛擬同步機的離網(wǎng)運行、組網(wǎng)運行和并網(wǎng)運行特性,設計了適應不同運行特性的控制策略,以實現(xiàn)不同運行模式的最優(yōu)控制。底層控制環(huán)路設計。為了提高VSG輸出電能質(zhì)量,本文設計了基于PR控制器的底層控制環(huán)路；研究三維空間矢量調(diào)制算法產(chǎn)生四個橋臂的驅(qū)動波形,通過仿真和實驗實現(xiàn)了該調(diào)制方案。實驗平臺搭建。為了驗證本文設計的控制方案的正確性,在Matlab/Simulink中搭建了VSG離網(wǎng)運行、并網(wǎng)運行和同步并網(wǎng)的仿真模型,同時在實驗室搭建了10kVA虛擬同步發(fā)電機實驗平臺。仿真和實驗結(jié)果證明本文設計的VSG能夠?qū)崿F(xiàn)平滑并網(wǎng),并且能在不同的運行模式下穩(wěn)定運行,系統(tǒng)輸出電壓電流諧波含量少,可以體現(xiàn)同步發(fā)電機的調(diào)頻調(diào)壓特性和電磁暫態(tài)過程。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

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