直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制與自主均流策略研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-13 12:34
直流微網(wǎng)因其具備優(yōu)異的再生能源接納能力,與交流微網(wǎng)相比無需考慮無功功率控制和頻率跟蹤等問題,且直流母線與直流負(fù)載直接相連省去中間AC/DC環(huán)節(jié),控制方式更加簡單,系統(tǒng)損耗更小,近年得到廣泛的關(guān)注。不同于傳統(tǒng)以蒸汽輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)器件主導(dǎo)的交流大慣性電力網(wǎng)絡(luò),電力電子變換器所構(gòu)成的直流微電網(wǎng)為低慣性系統(tǒng),“剛性”有余而慣性不足,因此本文提出直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制,模擬直流電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速對功率波動的慣性響應(yīng)過程,提升直流母線慣性,增強(qiáng)直流微網(wǎng)供電可靠性,同時(shí)考慮線路阻抗的影響,傳統(tǒng)下垂控制直流微網(wǎng)中多臺變換器并聯(lián)存在各變換器輸出功率分配不均問題,提出并聯(lián)變換器自主均流策略,實(shí)現(xiàn)并聯(lián)變換器功率均分控制。具體內(nèi)容如下:其一,由于直流微網(wǎng)中傳統(tǒng)P-U下垂控制只具備下垂特性,缺乏慣性,無法抑制母線電壓波動,當(dāng)網(wǎng)內(nèi)功率突變時(shí),直流母線電壓瞬態(tài)特性較差,平穩(wěn)性低。為抑制直流母線電壓波動,提升母線電壓動態(tài)穩(wěn)定性,提出一種基于P-U下垂特性的虛擬直流電機(jī)(virtual DC motor,VDCM)控制策略。通過模擬直流電機(jī)機(jī)械慣性,將直流電機(jī)機(jī)電暫態(tài)響應(yīng)過程與下垂控制特性進(jìn)行等效,設(shè)計(jì)直流電壓變換器(v...
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 背景與意義
1.2 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制與自主均流策略研究現(xiàn)狀
1.2.1 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 直流微網(wǎng)光儲變換器自主均流策略研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要內(nèi)容
2 直流微網(wǎng)光儲變換器與直流電機(jī)等效數(shù)學(xué)模型
2.1 直流電機(jī)電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)與機(jī)械轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)分析
2.1.1 直流電機(jī)電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)分析
2.1.2 直流電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)動部分分析
2.2 直流光儲變換器與直流電機(jī)兩種等效方式分析
2.2.1 基于直接占空比控制的VDCM控制策略
2.2.2 內(nèi)嵌式VDCM控制
2.3 本章小結(jié)
3 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制
3.1 VDCM策略運(yùn)行原理
3.1.1 VDCM電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)等效
3.1.2 VDCM機(jī)械轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)等效
3.2 VDCM控制策略建模與動態(tài)特性分析
3.2.1 VDCM控制策略建模
3.2.2 VDCM控制策略動態(tài)特性分析
3.3 VDCM控制策略仿真驗(yàn)證
3.4 VDCM控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
4 直流微網(wǎng)光儲變換器自主均流策略
4.1 直流微網(wǎng)并聯(lián)系統(tǒng)等效電路建模分析
4.2 自主均流控制策略工作原理
4.2.1 下垂模式下并聯(lián)變換器功率均分特性分析
4.2.2 恒壓模式下并聯(lián)變換器功率均分特性分析
4.3 自主均流控制策略仿真驗(yàn)證
4.4 自主均流控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]孤島并聯(lián)虛擬同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)功率分配機(jī)理分析與優(yōu)化控制[J]. 周暉,王躍,李明烜,李鵬坤,雷萬鈞. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(S2)
[2]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的T型三電平并網(wǎng)逆變器研究[J]. 朱愛華,趙濤,徐宏健,季寧一. 電氣技術(shù). 2019(11)
[3]多約束下光儲系統(tǒng)的靈活虛擬慣性控制方法[J]. 孟建輝,彭嘉琳,王毅,宋美琪,郭禹. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(14)
[4]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的直流微網(wǎng)DC-DC變換器控制策略[J]. 朱曉榮,孟凡奇,謝志云. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(21)
[5]一種新型虛擬直流電機(jī)控制技術(shù)[J]. 崔健,呂志鵬,盛萬興,吳鳴,王建華,張偉,樊紹勝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[6]基于虛擬電機(jī)技術(shù)的直流微電網(wǎng)與主電網(wǎng)柔性互聯(lián)策略[J]. 蘭征,涂春鳴,姜飛. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(08)
[7]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的光儲并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù)[J]. 陳文倩,辛小南,程志平. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[8]基于分散式微電網(wǎng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)無通信預(yù)同步并網(wǎng)方案[J]. 顏湘武,王德勝,賈焦心. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(19)
[9]具有直流電機(jī)特性的儲能接口變換器控制策略[J]. 張輝,譚樹成,肖曦,支娜. 高電壓技術(shù). 2018(01)
[10]模擬直流發(fā)電機(jī)特性的儲能變換器控制策略[J]. 張輝,張凱濤,肖曦,支娜,譚樹成. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(20)
博士論文
[1]光伏微電網(wǎng)控制與優(yōu)化的若干問題研究[D]. 鄭凌蔚.華東理工大學(xué) 2014
[2]分布式儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 武震.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]微電網(wǎng)蓄電池儲能系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D]. 徐琳.山東大學(xué) 2012
本文編號:3677044
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 背景與意義
1.2 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制與自主均流策略研究現(xiàn)狀
1.2.1 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 直流微網(wǎng)光儲變換器自主均流策略研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要內(nèi)容
2 直流微網(wǎng)光儲變換器與直流電機(jī)等效數(shù)學(xué)模型
2.1 直流電機(jī)電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)與機(jī)械轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)分析
2.1.1 直流電機(jī)電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)分析
2.1.2 直流電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)動部分分析
2.2 直流光儲變換器與直流電機(jī)兩種等效方式分析
2.2.1 基于直接占空比控制的VDCM控制策略
2.2.2 內(nèi)嵌式VDCM控制
2.3 本章小結(jié)
3 直流微網(wǎng)光儲變換器虛擬慣性控制
3.1 VDCM策略運(yùn)行原理
3.1.1 VDCM電磁感應(yīng)環(huán)節(jié)等效
3.1.2 VDCM機(jī)械轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)等效
3.2 VDCM控制策略建模與動態(tài)特性分析
3.2.1 VDCM控制策略建模
3.2.2 VDCM控制策略動態(tài)特性分析
3.3 VDCM控制策略仿真驗(yàn)證
3.4 VDCM控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
4 直流微網(wǎng)光儲變換器自主均流策略
4.1 直流微網(wǎng)并聯(lián)系統(tǒng)等效電路建模分析
4.2 自主均流控制策略工作原理
4.2.1 下垂模式下并聯(lián)變換器功率均分特性分析
4.2.2 恒壓模式下并聯(lián)變換器功率均分特性分析
4.3 自主均流控制策略仿真驗(yàn)證
4.4 自主均流控制策略實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]孤島并聯(lián)虛擬同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)功率分配機(jī)理分析與優(yōu)化控制[J]. 周暉,王躍,李明烜,李鵬坤,雷萬鈞. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(S2)
[2]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的T型三電平并網(wǎng)逆變器研究[J]. 朱愛華,趙濤,徐宏健,季寧一. 電氣技術(shù). 2019(11)
[3]多約束下光儲系統(tǒng)的靈活虛擬慣性控制方法[J]. 孟建輝,彭嘉琳,王毅,宋美琪,郭禹. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(14)
[4]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的直流微網(wǎng)DC-DC變換器控制策略[J]. 朱曉榮,孟凡奇,謝志云. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(21)
[5]一種新型虛擬直流電機(jī)控制技術(shù)[J]. 崔健,呂志鵬,盛萬興,吳鳴,王建華,張偉,樊紹勝. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[6]基于虛擬電機(jī)技術(shù)的直流微電網(wǎng)與主電網(wǎng)柔性互聯(lián)策略[J]. 蘭征,涂春鳴,姜飛. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(08)
[7]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的光儲并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù)[J]. 陳文倩,辛小南,程志平. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(S2)
[8]基于分散式微電網(wǎng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)無通信預(yù)同步并網(wǎng)方案[J]. 顏湘武,王德勝,賈焦心. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(19)
[9]具有直流電機(jī)特性的儲能接口變換器控制策略[J]. 張輝,譚樹成,肖曦,支娜. 高電壓技術(shù). 2018(01)
[10]模擬直流發(fā)電機(jī)特性的儲能變換器控制策略[J]. 張輝,張凱濤,肖曦,支娜,譚樹成. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(20)
博士論文
[1]光伏微電網(wǎng)控制與優(yōu)化的若干問題研究[D]. 鄭凌蔚.華東理工大學(xué) 2014
[2]分布式儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 武震.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]微電網(wǎng)蓄電池儲能系統(tǒng)控制技術(shù)研究[D]. 徐琳.山東大學(xué) 2012
本文編號:3677044
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