本文關(guān)鍵詞：微網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及控制方法研究

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【摘要】：微網(wǎng)是一個區(qū)域性的小型電力系統(tǒng),由分布式電源、儲能及負(fù)載等組成,高效發(fā)揮了可再生能源的綠色、無污染等優(yōu)點。但由于分布式電源發(fā)電的波動性和間歇性,以及電力電子器件的大量應(yīng)用,影響微網(wǎng)電能質(zhì)量。因此,對微網(wǎng)進(jìn)行實時監(jiān)測,分析和評價電能質(zhì)量指標(biāo),通過控制改善電能質(zhì)量,使其指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。本文來源于實際工程項目“微網(wǎng)控制器的控制算法研究和電能監(jiān)測裝置研發(fā)”。主要開發(fā)了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng),并研究了通過逆變器改善電能質(zhì)量的控制策略,重點改善了電壓波動以及諧波畸變這兩種電能質(zhì)量問題。主要研究內(nèi)容如下：(1)在LabVIEW軟件中開發(fā)了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。解決了原有實驗平臺不能實時監(jiān)測、底層代碼不開放、不具有電能質(zhì)量分析功能等問題。本系統(tǒng)通過硬節(jié)點采集實現(xiàn)了微網(wǎng)電能的實時監(jiān)測,對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,實現(xiàn)了各項電能質(zhì)量指標(biāo)的評價。在云電科技園微網(wǎng)實驗室中驗證了系統(tǒng)的實時性以及有效性,為后續(xù)研究電能質(zhì)量控制算法搭建了平臺。(2)研究了孤網(wǎng)下單個微源逆變器的下垂控制策略。整個控制環(huán)路通過功率計算模塊、電壓電流雙環(huán)控制器模塊以及矢量脈寬調(diào)制模塊得到逆變器的控制信號。在Matlab/Simulink環(huán)境中建立了該控制系統(tǒng)的仿真模型,通過與不帶下垂控制的仿真結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明該控制策略能夠改善逆變器輸出的電壓波動以及諧波畸變。(3)研究了多微源逆變器并聯(lián)控制策略。在孤網(wǎng)運行中,并聯(lián)逆變器之間通過對等控制進(jìn)行功率分配,微源逆變器下垂控制策略改善電能質(zhì)量。仿真模擬了孤網(wǎng)實際中可能出現(xiàn)的微源、負(fù)載投切的工況,重點分析了微源功率分配、負(fù)載電壓、電流、諧波以及系統(tǒng)頻率等,仿真結(jié)果表明,本文所述的控制策略可以改善電壓波動以及電壓諧波畸變,使其符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng) 電能質(zhì)量 實時監(jiān)測 下垂控制 逆變器并聯(lián)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM933.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 微網(wǎng)電能質(zhì)量發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 電能質(zhì)量概念及評價標(biāo)準(zhǔn)12
• 1.2.2 電能質(zhì)量檢測裝置國內(nèi)外發(fā)展12-13
• 1.2.3 虛擬儀器在電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用13-14
• 1.2.4 微網(wǎng)電能質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容15-17
• 第二章 微網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 微網(wǎng)實驗室整體架構(gòu)17-18
• 2.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)18
• 2.4 硬件設(shè)計18-20
• 2.4.1 測量采集點的選取18
• 2.4.2 電壓電流互感器18-19
• 2.4.3 數(shù)據(jù)采集卡19-20
• 2.5 軟件設(shè)計20-27
• 2.5.1 開發(fā)環(huán)境20
• 2.5.2 軟件總體設(shè)計20-23
• 2.5.3 基于生產(chǎn)者/消費者的軟件架構(gòu)23
• 2.5.4 監(jiān)控系統(tǒng)程序23-26
• 2.5.5 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計26-27
• 2.6 電能質(zhì)量指標(biāo)分析模塊設(shè)計27-34
• 2.6.1 電能質(zhì)量指標(biāo)定義及標(biāo)準(zhǔn)27-32
• 2.6.2 電能質(zhì)量指標(biāo)分析軟件實現(xiàn)32-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第三章 單個微源逆變器控制策略研究35-55
• 3.1 引言35
• 3.2 單個微源逆變器控制策略選取35-36
• 3.3 孤網(wǎng)下單個微源逆變器下垂控制設(shè)計36-48
• 3.3.1 三相逆變器數(shù)學(xué)建模37-39
• 3.3.2 下垂控制設(shè)計39-42
• 3.3.3 功率環(huán)控制器設(shè)計42-43
• 3.3.4 電壓電流雙閉環(huán)控制器設(shè)計43-45
• 3.3.5 電壓空間矢量脈沖寬度調(diào)制控制算法45-48
• 3.4 孤網(wǎng)下單個微源逆變器仿真分析48-53
• 3.4.1 仿真模型搭建48-50
• 3.4.2 仿真工況50-51
• 3.4.3 仿真結(jié)果對比分析51-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第四章 多微源逆變器控制策略研究55-65
• 4.1 引言55
• 4.2 微網(wǎng)控制策略選取55-56
• 4.3 對等控制策略56-58
• 4.4 孤網(wǎng)下多微源對等控制仿真58-63
• 4.4.1 仿真模型搭建58
• 4.4.2 仿真工況1：微源功率等級相同58-60
• 4.4.3 仿真工況2：微源功率等級不同60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 實驗結(jié)果與分析65-73
• 5.1 實驗平臺65-66
• 5.2 監(jiān)測系統(tǒng)在線調(diào)試66-71
• 5.2.1 實驗方法66
• 5.2.2 負(fù)載三相平衡時的電能質(zhì)量分析66
• 5.2.3 負(fù)載三相不平衡及負(fù)載突降的電能質(zhì)量分析66-70
• 5.2.4 負(fù)載突增時的波形分析70
• 5.2.5 離線運行驗證70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 總結(jié)73-74
• 6.2 展望74-75
• 致謝75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文和參與的科研項目81

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鐘偉強(qiáng);現(xiàn)代逆變技術(shù)的廣泛應(yīng)用[J];東方電氣評論;2004年04期

2 楊進(jìn),肖湘寧;電能質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)發(fā)展新趨勢——網(wǎng)絡(luò)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化[J];電力自動化設(shè)備;2004年11期

3 張志超;魏富建;王義峰;;單周期控制策略在統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器中的應(yīng)用研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2009年22期

4 周衛(wèi)平;吳正國;唐勁松;劉大明;;SVPWM的等效算法及SVPWM與SPWM的本質(zhì)聯(lián)系[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2006年02期

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本文編號：830766