本文關(guān)鍵詞：低壓微電網(wǎng)解耦下垂控制策略研究

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【摘要】：近年來微電網(wǎng)的發(fā)展及應(yīng)用受到了很多關(guān)注,這是因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)是清潔無污染、間歇性分布式電源的一種有效組織形式。傳統(tǒng)下垂控制作為微電網(wǎng)控制分布式電源的重要方法,適用于感性微電網(wǎng)系統(tǒng),因其具有不需要通信系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)功率分配的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。然而在低壓微電網(wǎng)中,線路阻抗為阻性,不滿足傳統(tǒng)下垂控制的應(yīng)用條件,且分布式電源的有功功率和無功功率輸出具有耦合性,很難實(shí)現(xiàn)功率精確分配。本文對(duì)低壓孤島微電網(wǎng)環(huán)境下的下垂控制微電源輸出功率解耦和頻率、電壓恢復(fù)等問題進(jìn)行研究。首先,分析了微電網(wǎng)下垂控制原理,建立了功率下垂控制器、電壓電流雙環(huán)控制器模型,通過仿真驗(yàn)證了所搭建下垂控制器的有效性。對(duì)微電源的功率傳輸理論、下垂控制分布式電源之間的功率分配方法以及傳統(tǒng)下垂控制方法的固有局限進(jìn)行了分析。然后,在傳統(tǒng)下垂控制方法的基礎(chǔ)上加入虛擬阻抗環(huán),建立了低壓微電網(wǎng)的解耦下垂控制策略。對(duì)虛擬阻抗原理進(jìn)行分析,研究了虛擬阻抗加入前后對(duì)系統(tǒng)等效輸出阻抗的影響,采用閉環(huán)傳遞函數(shù)和根軌跡圖對(duì)虛擬阻抗參數(shù)進(jìn)行了選取,通過仿真驗(yàn)證了虛擬阻抗能夠改變逆變器等效輸出阻抗,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低壓微電網(wǎng)環(huán)境中下垂控制微電源的輸出有功功率和無功功率解耦。最后,在將基于虛擬阻抗的下垂控制作為微電網(wǎng)一級(jí)控制的基礎(chǔ)上,引入微電網(wǎng)分層控制,分別對(duì)集中式二級(jí)控制和分布式二級(jí)控制進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了二級(jí)控制接入時(shí)間和通信延遲對(duì)兩者的影響。本文使用基于虛擬阻抗的下垂控制作為一級(jí)控制,并在此基礎(chǔ)上加入了二級(jí)控制,從而建立了低壓微電網(wǎng)解耦控制策略。該策略可以在低壓微電網(wǎng)線路阻抗呈阻性的情況下實(shí)現(xiàn)功率解耦和功率自動(dòng)分配,并且能很好地恢復(fù)頻率和電壓幅值,這對(duì)于孤島低壓微電網(wǎng)維持系統(tǒng)穩(wěn)定、提高電能質(zhì)量具有一定的理論意義。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 解耦下垂控制 虛擬阻抗 二級(jí)控制 頻率 電壓恢復(fù)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM727
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 低壓微電網(wǎng)解耦控制策略研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 微電網(wǎng)分層控制研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 微電網(wǎng)下垂控制策略17-33
• 2.1 微電網(wǎng)下垂控制原理17-28
• 2.1.1 功率下垂控制器18-20
• 2.1.2 電壓電流雙環(huán)控制器20-23
• 2.1.3 仿真驗(yàn)證23-28
• 2.2 微電源的功率傳輸理論分析28-30
• 2.3 下垂控制微電源之間的功率分配30-32
• 2.3.1 有功功率按比例分配30
• 2.3.2 無功功率按比例分配30-32
• 2.4 傳統(tǒng)下垂控制的固有局限32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 基于虛擬阻抗的解耦下垂控制策略33-53
• 3.1 虛擬阻抗法33-43
• 3.1.1 虛擬阻抗原理33-36
• 3.1.2 虛擬阻抗加入前后對(duì)系統(tǒng)輸出特性的影響36-39
• 3.1.3 虛擬阻抗的參數(shù)選取39-41
• 3.1.4 虛擬阻抗的實(shí)現(xiàn)41-43
• 3.2 基于虛擬阻抗的解耦下垂控制仿真驗(yàn)證43-52
• 3.3 本章小結(jié)52-53
• 第四章 微電網(wǎng)二級(jí)頻率和電壓控制策略53-78
• 4.1 集中式二級(jí)控制53-59
• 4.1.1 頻率控制54
• 4.1.2 電壓控制54-56
• 4.1.3 仿真模型及驗(yàn)證56-59
• 4.2 分布式二級(jí)控制59-64
• 4.2.1 頻率控制59-60
• 4.2.2 電壓控制60-62
• 4.2.3 仿真模型及驗(yàn)證62-64
• 4.3 接入時(shí)間對(duì)二級(jí)控制的影響64-66
• 4.4 通信延遲對(duì)二級(jí)控制的影響66-72
• 4.5 多DG微電網(wǎng)的二級(jí)控制72-77
• 4.6 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論與展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表文章及科研成果84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：948981