單母線直流微電網(wǎng)模型的建立及其穩(wěn)定性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 05:07
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,微電網(wǎng)因可將分布式發(fā)電單元和本地負(fù)載進(jìn)行有效整合而備受關(guān)注。本文圍繞直流微電網(wǎng)的一些關(guān)鍵問題進(jìn)行研究;對系統(tǒng)進(jìn)行建模和等效模型分析,并對直流微電網(wǎng)分別進(jìn)行小信號(hào)和大信號(hào)穩(wěn)定性分析,最后對各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制策略、直流下垂控制的改進(jìn)方法等技術(shù)展開深入研究。在考慮線纜阻抗的情況下,利用戴維南定理將微電網(wǎng)支路進(jìn)行簡化分析,建立支路輸出阻抗模型,從系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)及支路輸出阻抗模型出發(fā),建立了直流微電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)阻抗模型,通過節(jié)點(diǎn)阻抗法來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過搭建一個(gè)光伏-儲(chǔ)能直流微網(wǎng)的小信號(hào)模型,詳細(xì)分析了靜態(tài)工作點(diǎn)變化對變換器諧振峰值的影響、電源側(cè)輸出阻抗對電源負(fù)載并聯(lián)阻抗之間的影響以及電源負(fù)載并聯(lián)阻抗與線路參數(shù)之間的關(guān)系,并利用并聯(lián)阻抗法分析了濾波參數(shù)等對系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定性的影響。當(dāng)直流微電網(wǎng)采用母線電壓控制策略時(shí),系統(tǒng)是一個(gè)非線性系統(tǒng),因此在對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí),需采用非線性的分析方法。本文將切換理論用于母線電壓控制直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性分析中,通過建立系統(tǒng)在電壓控制策略下的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型,利用李雅普諾夫直接法研究直流微電網(wǎng)大信號(hào)穩(wěn)定性的參數(shù)邊界條件,并根據(jù)切換系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)分析了...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CPES提出的直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
抗比禁止區(qū)判據(jù)來分析各微源節(jié)點(diǎn)阻抗特性對直流微電網(wǎng)系統(tǒng)后利用 Matlab/Simulink 平臺(tái)對其進(jìn)行仿真分析,對理論分證。流微電網(wǎng)建?谧儞Q器模型流微電網(wǎng)中分布式微電源一般通過接口變換器與系統(tǒng)母線相連量。以 Buck 接口變換器為研究對象,當(dāng)忽略變換器的高頻開開關(guān)的平均動(dòng)態(tài)過程時(shí),可簡化為如圖 2-1 所示電路,即可得在連續(xù)導(dǎo)通模式(Continue Conduction Mode,簡稱 CCM)下的數(shù)為:Lin o L sddiL du u i Rt o oLLdu uC it R
圖 2-2 Buck 接口變換器系統(tǒng)框圖圖 2-3 所示,此時(shí) DC/DC 變換器采用電壓與電流雙閉環(huán)的比例。圖 2-3(a)為 Buck 接口電路的電壓、電流雙閉環(huán)的控制電路。電流內(nèi)環(huán)的傳遞函數(shù)可知,可以將其等效為一階延時(shí)單元控制器)所示,將雙閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行簡化,電壓外環(huán)采用 PI 控制策略,Gv(s)示變換器電壓控制器和電流控制器,kp和 ki分別為 PI 控制器的數(shù);Uref為輸出電壓參考值;D 為續(xù)流二極管,Gcon(s)為簡化電制器的等效導(dǎo)納;iref為電壓控制器的輸出,并作為電流控制器的 Buck 電路和 PI 控制器轉(zhuǎn)換為 s 域模型,即可求出變換器的輸滿足: OScon1Z s Z s/ /sC 中的 Zcon(s)=1/Gcon(s)。由于系統(tǒng)采用 PI 控制,則 Gcon(s)可表示p icon1( )1k s+kG ss +Ts
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式控制的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)級(jí)穩(wěn)定性分析[J]. 支娜,張輝,肖曦,楊甲甲. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]基于切換模型的雙向AC-DC變換器控制策略[J]. 田崇翼,李珂,張承慧,莊飛飛,葉保森. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(16)
[3]智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,曾嶸. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[4]直流微電網(wǎng)中變換器阻抗特性及系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 邢小文,張輝,支娜,郭龍舟,李洋. 低壓電器. 2013(04)
[5]可再生能源產(chǎn)業(yè)的國際貿(mào)易爭端[J]. 李威. 電力與能源. 2012(02)
[6]直流電網(wǎng)在中國的應(yīng)用前景分析[J]. 溫家良,吳銳,彭暢,王宇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(13)
[7]中國電力行業(yè)硫、氮、碳協(xié)同減排的環(huán)境經(jīng)濟(jì)路徑分析[J]. 毛顯強(qiáng),邢有凱,胡濤,曾桉,劉勝強(qiáng). 中國環(huán)境科學(xué). 2012(04)
[8]用于提高級(jí)聯(lián)型電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的自適應(yīng)有源電容變換器[J]. 張欣,阮新波. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]分布式發(fā)電系統(tǒng)無縫切換控制策略[J]. 王曉寰,張純江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]含微網(wǎng)的配電網(wǎng)接線模式探討[J]. 繆源誠,程浩忠,龔小雪,王立峰,姚良忠,Bazargan Masoud. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(01)
本文編號(hào):3333524
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
CPES提出的直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)
抗比禁止區(qū)判據(jù)來分析各微源節(jié)點(diǎn)阻抗特性對直流微電網(wǎng)系統(tǒng)后利用 Matlab/Simulink 平臺(tái)對其進(jìn)行仿真分析,對理論分證。流微電網(wǎng)建?谧儞Q器模型流微電網(wǎng)中分布式微電源一般通過接口變換器與系統(tǒng)母線相連量。以 Buck 接口變換器為研究對象,當(dāng)忽略變換器的高頻開開關(guān)的平均動(dòng)態(tài)過程時(shí),可簡化為如圖 2-1 所示電路,即可得在連續(xù)導(dǎo)通模式(Continue Conduction Mode,簡稱 CCM)下的數(shù)為:Lin o L sddiL du u i Rt o oLLdu uC it R
圖 2-2 Buck 接口變換器系統(tǒng)框圖圖 2-3 所示,此時(shí) DC/DC 變換器采用電壓與電流雙閉環(huán)的比例。圖 2-3(a)為 Buck 接口電路的電壓、電流雙閉環(huán)的控制電路。電流內(nèi)環(huán)的傳遞函數(shù)可知,可以將其等效為一階延時(shí)單元控制器)所示,將雙閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行簡化,電壓外環(huán)采用 PI 控制策略,Gv(s)示變換器電壓控制器和電流控制器,kp和 ki分別為 PI 控制器的數(shù);Uref為輸出電壓參考值;D 為續(xù)流二極管,Gcon(s)為簡化電制器的等效導(dǎo)納;iref為電壓控制器的輸出,并作為電流控制器的 Buck 電路和 PI 控制器轉(zhuǎn)換為 s 域模型,即可求出變換器的輸滿足: OScon1Z s Z s/ /sC 中的 Zcon(s)=1/Gcon(s)。由于系統(tǒng)采用 PI 控制,則 Gcon(s)可表示p icon1( )1k s+kG ss +Ts
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]分布式控制的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)級(jí)穩(wěn)定性分析[J]. 支娜,張輝,肖曦,楊甲甲. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]基于切換模型的雙向AC-DC變換器控制策略[J]. 田崇翼,李珂,張承慧,莊飛飛,葉保森. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(16)
[3]智能直流配電網(wǎng)研究綜述[J]. 宋強(qiáng),趙彪,劉文華,曾嶸. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(25)
[4]直流微電網(wǎng)中變換器阻抗特性及系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 邢小文,張輝,支娜,郭龍舟,李洋. 低壓電器. 2013(04)
[5]可再生能源產(chǎn)業(yè)的國際貿(mào)易爭端[J]. 李威. 電力與能源. 2012(02)
[6]直流電網(wǎng)在中國的應(yīng)用前景分析[J]. 溫家良,吳銳,彭暢,王宇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(13)
[7]中國電力行業(yè)硫、氮、碳協(xié)同減排的環(huán)境經(jīng)濟(jì)路徑分析[J]. 毛顯強(qiáng),邢有凱,胡濤,曾桉,劉勝強(qiáng). 中國環(huán)境科學(xué). 2012(04)
[8]用于提高級(jí)聯(lián)型電源系統(tǒng)穩(wěn)定性的自適應(yīng)有源電容變換器[J]. 張欣,阮新波. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]分布式發(fā)電系統(tǒng)無縫切換控制策略[J]. 王曉寰,張純江. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[10]含微網(wǎng)的配電網(wǎng)接線模式探討[J]. 繆源誠,程浩忠,龔小雪,王立峰,姚良忠,Bazargan Masoud. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(01)
本文編號(hào):3333524
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3333524.html
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