工業(yè)光儲微電網(wǎng)的虛擬同步控制技術(shù)
發(fā)布時間:2021-01-18 09:47
隨著分布式光伏、風(fēng)力系統(tǒng)發(fā)電日益廣泛的應(yīng)用,其并網(wǎng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量受到越來越多的關(guān)注。分布式電源一般通過并網(wǎng)變換器接入配電網(wǎng),以微電網(wǎng)形式運行,其接口特性對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定會產(chǎn)生重要影響。因此改進控制逆變器的接口單元在不斷發(fā)展,在此基礎(chǔ)上學(xué)者們提出了虛擬同步發(fā)電機(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制技術(shù)。VSG控制在下垂特性基礎(chǔ)上,引入虛擬慣量和阻尼來實現(xiàn)有功的慣量響應(yīng),使其性能與同步發(fā)電機更接近。本課題結(jié)合工業(yè)示范微電網(wǎng)建設(shè)中的虛擬同步控制儲能系統(tǒng)穩(wěn)定運行的參數(shù)選擇、多儲能控制單元并聯(lián)穩(wěn)定運行、多種應(yīng)用集成控制中的問題開展了研究,全文主要工作如下:(1)對國內(nèi)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀及其運行的控制方式進行了綜述,并介紹了VSG的產(chǎn)生背景和發(fā)展趨勢,對其在控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀和微電網(wǎng)中的應(yīng)用進行了闡述。(2)構(gòu)建了光儲微電網(wǎng)的總體架構(gòu),對儲能和光伏系統(tǒng)模型進行了詳細的數(shù)學(xué)推導(dǎo),在此基礎(chǔ)上分析控制策略,并在Simulink平臺中搭建仿真模型,驗證了VSG的控制特性。(3)對單臺VSG控制的儲能系統(tǒng)并網(wǎng)運行進行了穩(wěn)定性分析。提出一種VSG控制下并網(wǎng)變換器...
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中可以看出,每個模塊均用子模塊表示,其中BESS表示儲能系統(tǒng),PV表示光伏系統(tǒng),Load表示系統(tǒng)負荷,B_4表示PCC點處的開關(guān),Grid表示
從圖2.22中可以看出,每個模塊均用子模塊表示,其中BESS表示儲能系統(tǒng)V 表示光伏系統(tǒng),Load 表示系統(tǒng)負荷,B_4 表示 PCC 點處的開關(guān),Grid 表電網(wǎng)。通過靜態(tài)開關(guān)的開通與關(guān)斷對系統(tǒng)進行分析,比如并離網(wǎng)切換,投切等等。通過觀察示波器中的輸出波形,進行分析與調(diào)試。儲能系統(tǒng)子模塊里路可見附錄中的 1,光伏系統(tǒng)子模塊里的電路可見附錄中的 2 和 3。.4 VSG 控制特性仿真根據(jù)上述 VSG 控制的理論分析,在搭建的模型中對 VSG 的控制特性進行驗證,分別體現(xiàn)不同虛擬慣量和阻尼下的有功功率輸出特性、有功—頻率的特性及無功—電壓調(diào)節(jié)特性。.4.1 不同虛擬慣量和阻尼參數(shù)下的有功功率輸出特性仿真條件:并網(wǎng)運行模式下,在 0.1s 時有功功率指令從 0 跳變至 40kW,s 時仿真完成。觀察不同虛擬慣量和阻尼下的系統(tǒng)有功功率輸出響應(yīng)特性。仿真結(jié)果:
圖2.25離網(wǎng)模式下VSG結(jié)果分析二:0.6s 時切除 10kW 負功率輸出響應(yīng)負荷,為 40kW,這為 V于下垂系數(shù)的影響,頻率不能回到 50H次調(diào)頻,使得系統(tǒng)頻率恢復(fù)到 50Hz。故次調(diào)頻和二次調(diào)頻特性。上述仿真結(jié)果也驗證了 2.1.4.1 節(jié)中2.4.3 無功—電壓調(diào)節(jié)特性仿真條件一:并網(wǎng)運行模式下,環(huán)路無功功率指令 10kVar。在 0.5s 時加入無察無功—電壓的調(diào)節(jié)特性。仿真結(jié)果一:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]虛擬同步發(fā)電機并網(wǎng)穩(wěn)定性研究綜述[J]. 王曉聲,江浩,劉輝,宋鵬. 華北電力技術(shù). 2017(09)
[2]應(yīng)用于微電網(wǎng)的并網(wǎng)逆變器虛擬阻抗控制技術(shù)綜述[J]. 袁敞,叢詩學(xué),徐衍會. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(09)
[3]國內(nèi)外微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀及未來工作展望[J]. 吳印澤,鐘韻,甘琳,王英瑞. 機電信息. 2017(09)
[4]基于自適應(yīng)虛擬阻抗的交流微電網(wǎng)無功功率—電壓控制策略[J]. 劉堯,林超,陳滔,李建標(biāo),陳子儒. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(05)
[5]入網(wǎng)電壓控制型逆變器預(yù)同步研究[J]. 趙晉斌,張帥濤,王金龍,屈克慶,李芬. 中國電機工程學(xué)報. 2017(11)
[6]考慮自適應(yīng)虛擬阻抗的微電網(wǎng)分布式功率控制策略[J]. 郭倩,林燎源,武宏彥,白志紅,馬皓. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(19)
[7]儲能技術(shù)融合分布式可再生能源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李建林,馬會萌,惠東. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(14)
[8]基于虛擬功率的虛擬同步發(fā)電機預(yù)同步方法[J]. 魏亞龍,張輝,孫凱,宋瓊,郭志強. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(12)
[9]具有同步發(fā)電機特性的并聯(lián)逆變器小信號穩(wěn)定性分析[J]. 顏湘武,劉正男,張波,呂正,蘇肖,徐恒波,任亞龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(03)
[10]國內(nèi)微電網(wǎng)項目建設(shè)及發(fā)展趨勢研究[J]. 張丹,王杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]多能互補微電網(wǎng)中的虛擬同步發(fā)電機(VSG)控制研究[D]. 石榮亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳小進.北京交通大學(xué) 2012
[3]三相三電平光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 楊滔.浙江大學(xué) 2012
[4]分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)供能系統(tǒng)研究[D]. 袁建華.山東大學(xué) 2011
[5]三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行控制策略[D]. 劉飛.華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]虛擬同步發(fā)電微源主導(dǎo)下的微電網(wǎng)運行與控制[D]. 顧浩瀚.上海交通大學(xué) 2017
[2]微電網(wǎng)中光伏發(fā)電控制技術(shù)的研究[D]. 田莎.西安理工大學(xué) 2010
本文編號:2984735
【文章來源】:東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中可以看出,每個模塊均用子模塊表示,其中BESS表示儲能系統(tǒng),PV表示光伏系統(tǒng),Load表示系統(tǒng)負荷,B_4表示PCC點處的開關(guān),Grid表示
從圖2.22中可以看出,每個模塊均用子模塊表示,其中BESS表示儲能系統(tǒng)V 表示光伏系統(tǒng),Load 表示系統(tǒng)負荷,B_4 表示 PCC 點處的開關(guān),Grid 表電網(wǎng)。通過靜態(tài)開關(guān)的開通與關(guān)斷對系統(tǒng)進行分析,比如并離網(wǎng)切換,投切等等。通過觀察示波器中的輸出波形,進行分析與調(diào)試。儲能系統(tǒng)子模塊里路可見附錄中的 1,光伏系統(tǒng)子模塊里的電路可見附錄中的 2 和 3。.4 VSG 控制特性仿真根據(jù)上述 VSG 控制的理論分析,在搭建的模型中對 VSG 的控制特性進行驗證,分別體現(xiàn)不同虛擬慣量和阻尼下的有功功率輸出特性、有功—頻率的特性及無功—電壓調(diào)節(jié)特性。.4.1 不同虛擬慣量和阻尼參數(shù)下的有功功率輸出特性仿真條件:并網(wǎng)運行模式下,在 0.1s 時有功功率指令從 0 跳變至 40kW,s 時仿真完成。觀察不同虛擬慣量和阻尼下的系統(tǒng)有功功率輸出響應(yīng)特性。仿真結(jié)果:
圖2.25離網(wǎng)模式下VSG結(jié)果分析二:0.6s 時切除 10kW 負功率輸出響應(yīng)負荷,為 40kW,這為 V于下垂系數(shù)的影響,頻率不能回到 50H次調(diào)頻,使得系統(tǒng)頻率恢復(fù)到 50Hz。故次調(diào)頻和二次調(diào)頻特性。上述仿真結(jié)果也驗證了 2.1.4.1 節(jié)中2.4.3 無功—電壓調(diào)節(jié)特性仿真條件一:并網(wǎng)運行模式下,環(huán)路無功功率指令 10kVar。在 0.5s 時加入無察無功—電壓的調(diào)節(jié)特性。仿真結(jié)果一:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]虛擬同步發(fā)電機并網(wǎng)穩(wěn)定性研究綜述[J]. 王曉聲,江浩,劉輝,宋鵬. 華北電力技術(shù). 2017(09)
[2]應(yīng)用于微電網(wǎng)的并網(wǎng)逆變器虛擬阻抗控制技術(shù)綜述[J]. 袁敞,叢詩學(xué),徐衍會. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(09)
[3]國內(nèi)外微電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀及未來工作展望[J]. 吳印澤,鐘韻,甘琳,王英瑞. 機電信息. 2017(09)
[4]基于自適應(yīng)虛擬阻抗的交流微電網(wǎng)無功功率—電壓控制策略[J]. 劉堯,林超,陳滔,李建標(biāo),陳子儒. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(05)
[5]入網(wǎng)電壓控制型逆變器預(yù)同步研究[J]. 趙晉斌,張帥濤,王金龍,屈克慶,李芬. 中國電機工程學(xué)報. 2017(11)
[6]考慮自適應(yīng)虛擬阻抗的微電網(wǎng)分布式功率控制策略[J]. 郭倩,林燎源,武宏彥,白志紅,馬皓. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(19)
[7]儲能技術(shù)融合分布式可再生能源的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李建林,馬會萌,惠東. 電工技術(shù)學(xué)報. 2016(14)
[8]基于虛擬功率的虛擬同步發(fā)電機預(yù)同步方法[J]. 魏亞龍,張輝,孫凱,宋瓊,郭志強. 電力系統(tǒng)自動化. 2016(12)
[9]具有同步發(fā)電機特性的并聯(lián)逆變器小信號穩(wěn)定性分析[J]. 顏湘武,劉正男,張波,呂正,蘇肖,徐恒波,任亞龍. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(03)
[10]國內(nèi)微電網(wǎng)項目建設(shè)及發(fā)展趨勢研究[J]. 張丹,王杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(02)
博士論文
[1]多能互補微電網(wǎng)中的虛擬同步發(fā)電機(VSG)控制研究[D]. 石榮亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]光伏陣列及并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳小進.北京交通大學(xué) 2012
[3]三相三電平光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 楊滔.浙江大學(xué) 2012
[4]分布式光伏發(fā)電微電網(wǎng)供能系統(tǒng)研究[D]. 袁建華.山東大學(xué) 2011
[5]三相并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行控制策略[D]. 劉飛.華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]虛擬同步發(fā)電微源主導(dǎo)下的微電網(wǎng)運行與控制[D]. 顧浩瀚.上海交通大學(xué) 2017
[2]微電網(wǎng)中光伏發(fā)電控制技術(shù)的研究[D]. 田莎.西安理工大學(xué) 2010
本文編號:2984735
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