發(fā)布時(shí)間：2020-05-16 19:22

【摘要】：分布式電源具有明顯的環(huán)境效益和社會(huì)效益,隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展,由分布式電源組成的微網(wǎng)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注,成為未來(lái)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。微網(wǎng)的運(yùn)行模式主要分為并網(wǎng)和孤島兩種,若能實(shí)現(xiàn)在這兩個(gè)模式運(yùn)行和平滑切換,并且逆變器無(wú)需停機(jī),即類(lèi)似“熱插拔”,則能更好發(fā)揮分布式電源的靈活的運(yùn)行模式。微電源逆變器作為微電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵裝備,其控制策略決定其在孤島和并網(wǎng)模式下的運(yùn)行情況,并影響運(yùn)行模式切換的平滑性。因此,實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式逆變控制器是實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要課題。而下垂方法是實(shí)現(xiàn)逆變控制器雙模式運(yùn)行和雙模式的平滑切換的較好方法。本文首先介紹常見(jiàn)分布式電源,包括燃料電池、光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及柴油發(fā)電機(jī),然后簡(jiǎn)單介紹了微電網(wǎng)的概念與控制技術(shù),分析了微網(wǎng)運(yùn)行模式切換的研究現(xiàn)狀。然后通過(guò)對(duì)微網(wǎng)逆變器模型的基本原理進(jìn)行分析,和相應(yīng)的各種微網(wǎng)控制策略特點(diǎn),然后從傳統(tǒng)的下垂控制的原理和控制方法入手,分塊建立了下垂控制器各個(gè)模塊的模型,結(jié)合微網(wǎng)并網(wǎng)、孤島以及運(yùn)行模式切換狀態(tài)下的運(yùn)行特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)下垂控策略應(yīng)用于微網(wǎng)并離網(wǎng)及模式平滑切換相對(duì)于其它控制具有明顯的優(yōu)勢(shì)。并從并離網(wǎng)雙模式運(yùn)行的角度分析了目前下垂控制器存在的問(wèn)題。根據(jù)二階廣義積分器SOGI模型在50Hz頻率下具有呈現(xiàn)感性的特性,并且能較好地抑制輸入信號(hào)噪聲等優(yōu)點(diǎn),引進(jìn)了基于SOGI的虛擬阻抗,改善了下垂控制器的輸出阻抗和抑制諧波特性。并借鑒傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),將下垂控制再加入虛擬慣性,以抑制微網(wǎng)運(yùn)行模式切換過(guò)程中的突變與諧波,并搭建系統(tǒng)通過(guò)仿真對(duì)比,發(fā)現(xiàn)基于SOGI的虛擬阻抗、虛擬慣性的引入,改善了微電源外特性,提高了控制器的慣性與跟蹤控制能力,可以實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式運(yùn)行和平滑切換的控制器的設(shè)計(jì)目標(biāo)。最后,在MATLAB環(huán)境下使用Simulink構(gòu)建了由幾臺(tái)并聯(lián)分布式電源和負(fù)載組成的的典型的微網(wǎng)的仿真平臺(tái),在不同樣式的微電源下混合仿真,突破傳統(tǒng)的兩臺(tái)的理想直流電壓源的仿真,以取得更接近實(shí)際的結(jié)果,其中的直流分布式電源的逆變控制器采用本文提出的引入了基于SOGI的虛擬阻抗和虛擬慣性的下垂控制器,仿真結(jié)果表明所提出的的改進(jìn)的下垂控制器的在實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)并離網(wǎng)雙模式運(yùn)行和平滑切換是有效的。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM464

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本文編號(hào)：2667189