近些年來,太陽能、風能等可再生新能源發(fā)電系統(tǒng)獲得了快速發(fā)展,但其存在間歇性大、波動性大等不穩(wěn)定的缺點,為安全接入電網系統(tǒng)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。為了解決此類問題,儲能系統(tǒng)應運而生。對于儲能系統(tǒng)來說,其最具代表性的控制策略為虛擬同步機控制。它可以模擬同步發(fā)電機的下垂、阻尼以及轉動特性,亦可以給予支撐大電網所需要的電壓幅值和頻率。與傳統(tǒng)兩電平變換器相比,T型三電平變換器具有結構單一、諧波含量小、功率損耗低等優(yōu)勢。因此,本文以T型三電平變換器為研究對象,對VSG控制策略進行重點研究。主要研究內容如下:首先,對T型三電平變換器的電路拓撲及工作原理進行介紹,并對中點電位平衡控制策略進行說明。其次,詳細分析電壓型VSG控制策略以及電流型VSG控制策略,并對系統(tǒng)的電壓環(huán)及電流環(huán)控制進行分析;總結電壓型VSG及電流型VSG控制策略的聯系與區(qū)別,研究基于兩種VSG控制策略的在線平滑切換策略,并對VSG控制策略的主要參數選取進行分析,重點討論VSG核心參數對變換器輸出功率的影響。然后,研究基于虛擬阻抗功率的無鎖相環(huán)并網預同步控制策略,通過控制虛擬阻抗上流過的功率為零,間接實現相位預同步;同時對虛擬同步機的能量雙... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 DC-AC儲能變換器控制策略
        1.2.1 PQ控制
        1.2.2 V/f控制
        1.2.3 Droop控制
        1.2.4 VSG控制
    1.3 本文主要研究內容
2 T型三電平儲能變換器工作原理與數學模型分析
    2.1 T型三電平變換器工作原理
    2.2 T型三電平儲能變換器主電路拓撲及其數學模型
        2.2.1 T型三電平儲能變換器主電路拓撲
        2.2.2 T型三電平儲能變換器數學模型
    2.3 T型三電平變換器中點電位平衡控制
    2.4 本章小結
3 T型三電平儲能變換器的VSG控制策略
    3.1 電壓型VSG控制策略
        3.1.1 電壓型VSG的功率外環(huán)控制
        3.1.2 電壓電流雙環(huán)控制器設計
    3.2 電流型VSG控制策略
    3.3 電壓型VSG及電流型VSG控制策略的區(qū)別與聯系
    3.4 VSG的參數選擇
    3.5 本章小結
4 離并網與能量雙向流動的平滑切換控制策略
    4.1 并網預同步控制方法
    4.2 能量雙向流動控制方法
    4.3 本章小結
5 仿真及實驗結果與分析
    5.1 仿真結果與分析
        5.1.1 系統(tǒng)離網模式下仿真結果及分析
        5.1.2 基于虛擬阻抗功率的無鎖相環(huán)并網預同步控制策略仿真及分析
        5.1.3 系統(tǒng)離網/并網切換模式下仿真結果及分析
        5.1.4 系統(tǒng)離網/并網/離網切換模式下仿真結果及分析
        5.1.5 系統(tǒng)并網模式下能量雙向流動仿真結果及分析
    5.2 實驗平臺與實驗驗證
        5.2.1 實驗平臺說明
        5.2.2 軟件程序設計
        5.2.3 實驗結果與分析
        5.2.4 基于VSG的T型三電平儲能變換器實驗分析
    5.3 本章小結
6 總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間主要研究成果



本文編號：3004141