發(fā)布時間：2019-11-21 15:21

【摘要】：微電網(wǎng)作為傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的過渡形式，可以滿足用戶對于多種電能質(zhì)量的需求。但由于分布式電源、非線性負荷等組件的影響，微電網(wǎng)內(nèi)部很容易出現(xiàn)電壓波動、電力諧波、負序電流等電能質(zhì)量問題。為了提高微電網(wǎng)的電能質(zhì)量，統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）逐漸成為了研究熱點，這種裝置能補償絕大部分電能質(zhì)量問題，是改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量的理想選擇。然而，考慮到檢測方法、軟硬件限制、建模偏差以及參數(shù)漂移的影響，微電網(wǎng)UPQC始終存在著不可忽略的時滯與參數(shù)不確定性等問題，而這些問題很可能導致系統(tǒng)失穩(wěn)而無法正常工作。為此，本文重點研究了微電網(wǎng)UPQC在時滯和參數(shù)不確定性影響下的鎮(zhèn)定控制問題。 本文首先對微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題、微電網(wǎng)UPQC的基本結(jié)構(gòu)以及UPQC的等值電路進行了概述，并根據(jù)基爾霍夫定律構(gòu)建了微電網(wǎng)UPQC的狀態(tài)空間模型。在此基礎(chǔ)上，分析了UPQC系統(tǒng)中時滯產(chǎn)生的原因及影響，建立了UPQC時滯系統(tǒng)的數(shù)學模型，并基于Lyapunov-Krasovskii穩(wěn)定性理論、時滯系統(tǒng)理論以及H∞控制理論研究了UPQC在時滯影響下的控制方法。然后，進一步分析了UPQC系統(tǒng)中參數(shù)不確定性存在的原因及影響，建立了UPQC不確定時滯系統(tǒng)的數(shù)學模型，考慮到穩(wěn)定性判據(jù)的保守性問題，針對該模型構(gòu)造了另一種形式的Lyapunov-Krasovskii泛函進行推導，得出了UPQC在時滯和參數(shù)不確定影響下的控制方法。最后，利用仿真實驗證明了所提出控制方法的有效性，并通過比較仿真結(jié)果分析了系統(tǒng)的H∞性能與最大時滯上界之間的相互作用關(guān)系。
【圖文】：

電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) 2-1 所示的微電網(wǎng)含有 3 條饋線 A、B、C，其中，饋線 A、B 上均含根據(jù)用戶的實際需求，分布式電源被安放于饋線的各個位置，饋線 B現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)[7]。各分布式電源旁邊安裝的功率-電壓控制器共同組成了管理系統(tǒng)，這些控制器能夠調(diào)節(jié)各分布式電源的出力，并同時對饋線。由于微電網(wǎng)不同運行模式之間的切換主要依靠隔離開關(guān)來實現(xiàn)，因荷的饋線 A、B 需要通過隔離開關(guān)接入到配電網(wǎng)之中，而位于變壓器 PCC 作為整個微電網(wǎng)的并網(wǎng)接入點，可以實現(xiàn)兩個電網(wǎng)之間能量交換現(xiàn)故障時，隔離開關(guān)斷開，微電網(wǎng)的饋線 A、B 從配電網(wǎng)中解裂出來模式，這樣可以確保微電網(wǎng)內(nèi)敏感負荷的穩(wěn)定工作，等故障消失后，切換到并網(wǎng)模式。

慮到微電網(wǎng)內(nèi)各種電能質(zhì)量問題有可能并發(fā)的情況，應(yīng)用 UPQC 來補償微電網(wǎng)內(nèi)的電能質(zhì)量問題是比較可行的。圖 2-2 展示了含有 UPQC 的單相微電網(wǎng)[4]。圖中的 UPQC 由串聯(lián) APF 和并聯(lián)APF 通過公共的直流側(cè)電容器連接而成，串聯(lián) APF 通過耦合變壓器以串聯(lián)的方式連接在分布式電源與負荷之間，用于抑制分布式電源所引起的諧波及電壓波動，并聯(lián)APF 通過電感以并聯(lián)的方式連接在靠近負荷的一側(cè)，，用于補償非線性負荷所引起的諧波和負序電流。因此，UPQC 不僅能夠提升微電網(wǎng)的電能質(zhì)量，保證系統(tǒng)的供電可靠性，還能夠削弱分布式電源和非線性負荷等帶來的負面效應(yīng)。圖 2-2 含有 UPQC 的單相微電網(wǎng)圖 2-3 表示的是微電網(wǎng) UPQC 的單相等值電路[40]。圖中的 表示了電源電壓，由于受到微電網(wǎng)內(nèi)分布式電源的間歇性和波動性的影響
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM761

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本文編號：2564054