T型三電平儲(chǔ)能變換器控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-28 01:54
近些年來,太陽能、風(fēng)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(dòng)性大等不穩(wěn)定的缺點(diǎn),為安全接入電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了解決此類問題,儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。對(duì)于儲(chǔ)能系統(tǒng)來說,其最具代表性的控制策略為虛擬同步機(jī)控制。它可以模擬同步發(fā)電機(jī)的下垂、阻尼以及轉(zhuǎn)動(dòng)特性,亦可以給予支撐大電網(wǎng)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(jié)構(gòu)單一、諧波含量小、功率損耗低等優(yōu)勢(shì)。因此,本文以T型三電平變換器為研究對(duì)象,對(duì)VSG控制策略進(jìn)行重點(diǎn)研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)T型三電平變換器的電路拓?fù)浼肮ぷ髟磉M(jìn)行介紹,并對(duì)中點(diǎn)電位平衡控制策略進(jìn)行說明。其次,詳細(xì)分析電壓型VSG控制策略以及電流型VSG控制策略,并對(duì)系統(tǒng)的電壓環(huán)及電流環(huán)控制進(jìn)行分析;總結(jié)電壓型VSG及電流型VSG控制策略的聯(lián)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(duì)VSG控制策略的主要參數(shù)選取進(jìn)行分析,重點(diǎn)討論VSG核心參數(shù)對(duì)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(wǎng)預(yù)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(shí)現(xiàn)相位預(yù)同步;同時(shí)對(duì)虛擬同步機(jī)的能量雙...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǔ)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?jī)?nèi)容
2 T型三電平儲(chǔ)能變換器工作原理與數(shù)學(xué)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(chǔ)能變換器主電路拓?fù)浼捌鋽?shù)學(xué)模型
2.2.1 T型三電平儲(chǔ)能變換器主電路拓?fù)?br> 2.2.2 T型三電平儲(chǔ)能變換器數(shù)學(xué)模型
2.3 T型三電平變換器中點(diǎn)電位平衡控制
2.4 本章小結(jié)
3 T型三電平儲(chǔ)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(shè)計(jì)
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(lián)系
3.4 VSG的參數(shù)選擇
3.5 本章小結(jié)
4 離并網(wǎng)與能量雙向流動(dòng)的平滑切換控制策略
4.1 并網(wǎng)預(yù)同步控制方法
4.2 能量雙向流動(dòng)控制方法
4.3 本章小結(jié)
5 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 仿真結(jié)果與分析
5.1.1 系統(tǒng)離網(wǎng)模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.2 基于虛擬阻抗功率的無鎖相環(huán)并網(wǎng)預(yù)同步控制策略仿真及分析
5.1.3 系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)切換模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.4 系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)/離網(wǎng)切換模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.5 系統(tǒng)并網(wǎng)模式下能量雙向流動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)說明
5.2.2 軟件程序設(shè)計(jì)
5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.4 基于VSG的T型三電平儲(chǔ)能變換器實(shí)驗(yàn)分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3004141
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(chǔ)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?jī)?nèi)容
2 T型三電平儲(chǔ)能變換器工作原理與數(shù)學(xué)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(chǔ)能變換器主電路拓?fù)浼捌鋽?shù)學(xué)模型
2.2.1 T型三電平儲(chǔ)能變換器主電路拓?fù)?br> 2.2.2 T型三電平儲(chǔ)能變換器數(shù)學(xué)模型
2.3 T型三電平變換器中點(diǎn)電位平衡控制
2.4 本章小結(jié)
3 T型三電平儲(chǔ)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(shè)計(jì)
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(lián)系
3.4 VSG的參數(shù)選擇
3.5 本章小結(jié)
4 離并網(wǎng)與能量雙向流動(dòng)的平滑切換控制策略
4.1 并網(wǎng)預(yù)同步控制方法
4.2 能量雙向流動(dòng)控制方法
4.3 本章小結(jié)
5 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 仿真結(jié)果與分析
5.1.1 系統(tǒng)離網(wǎng)模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.2 基于虛擬阻抗功率的無鎖相環(huán)并網(wǎng)預(yù)同步控制策略仿真及分析
5.1.3 系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)切換模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.4 系統(tǒng)離網(wǎng)/并網(wǎng)/離網(wǎng)切換模式下仿真結(jié)果及分析
5.1.5 系統(tǒng)并網(wǎng)模式下能量雙向流動(dòng)仿真結(jié)果及分析
5.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)說明
5.2.2 軟件程序設(shè)計(jì)
5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.4 基于VSG的T型三電平儲(chǔ)能變換器實(shí)驗(yàn)分析
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
本文編號(hào):3004141
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