【摘要】：伴隨著風(fēng)能、太陽能等新能源在電力系統(tǒng)中的比重越來越大,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的能源構(gòu)成發(fā)生了變化,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的電能并入電網(wǎng)都是通過同步電機并入電網(wǎng),而新能源大部分并入電網(wǎng)多是通過逆變器實現(xiàn),當(dāng)越來越多的新能源并入電網(wǎng)的時候,會對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定性和安全性造成很大的影響,而虛擬同步電機通過改變逆變器的控制算法從而使得逆變器能夠?qū)ν怏w現(xiàn)出同步電機的特性因此可以解決大部分新能源并入電網(wǎng)造成的對電網(wǎng)的影響。但是虛擬同步電機(virtual synchronous generator VSG)在功率調(diào)節(jié)過程中由于存在有功功率和無功功率之間的耦合會導(dǎo)致耦合功率在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)耦合超調(diào)波動以及在功率達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時候耦合功率出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)誤差,從而影響VSG的動態(tài)性能以及控制失效。針對此問題本文對VSG的耦合特性進行了研究,提出了在用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)法取得靜態(tài)解耦之后采用串聯(lián)補償?shù)姆绞綄崿F(xiàn)動態(tài)解耦的措施,具有方便計算動態(tài)耦合補償量以及實現(xiàn)動態(tài)耦合超調(diào)抑制的優(yōu)點。具體內(nèi)容如下:(1)首先介紹了VSG電路結(jié)構(gòu)圖,從有功功率環(huán)路和無功功率環(huán)路介紹了VSG,并且對比分析了目前兩種主流的VSG建模方法。然后分析了VSG的靜態(tài)耦合原因,根據(jù)分析的靜態(tài)耦合介紹了兩種解耦方法,并且對比分析了兩種解耦方法的優(yōu)缺點。(2)之后在取得靜態(tài)解耦的基礎(chǔ)上采用小信號分析法得到VSG的動態(tài)耦合結(jié)構(gòu)圖,并用相對增益法分析了兩種VSG模型的動態(tài)耦合度。針對VSG動態(tài)有功功率和無功功率之間的耦合關(guān)系,采用串聯(lián)補償?shù)姆绞綄崿F(xiàn)VSG的功率動態(tài)耦合解耦。(3)在增加串聯(lián)補償實現(xiàn)動態(tài)耦合超調(diào)抑制之后為了驗證VSG增加串聯(lián)補償之后系統(tǒng)的穩(wěn)定性,對未增加串聯(lián)補償以及增加串聯(lián)補償之后的系統(tǒng)做了穩(wěn)定性對比分析,分析指出增加串聯(lián)補償之后并不會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。最后通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性以及解耦方式的有效性。
【圖文】：

t[100ms/div]iacb5A[/id]v圖 6.9 無功功率調(diào)節(jié)時電流圖形Fig.6.9 The current graphic when reactive power regulation6.2 實驗分析為了驗證理論分析和仿真分析的結(jié)果，搭建了逆變器平臺，，其中逆變器的主控芯片為 TMS320F2812，其中采樣頻率設(shè)置為 20kHz，并且將開關(guān)頻率也設(shè)置為20kHz。圖 6.10 所示為所搭建的實驗平臺圖形
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM341;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2623409