在傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)弊端逐漸凸顯的背景下,基于光伏和風(fēng)電等清潔能源的分布式發(fā)電技術(shù)正蓬勃發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)的消納,微網(wǎng)(Microgrid,MG)的概念誕生了。虛擬同步發(fā)電機(jī)(Virtual Synchronous Generators,VSG)技術(shù)由于可模仿同步發(fā)電機(jī)的外特性和運(yùn)行特性,已成為目前微網(wǎng)逆變器的主流控制策略之一。離網(wǎng)和并網(wǎng)是微網(wǎng)逆變器的兩種運(yùn)行模式,設(shè)計(jì)相應(yīng)無(wú)縫切換控制策略可抑制切換時(shí)刻的電流沖擊等不利影響,最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)行模式間的無(wú)縫切換。本文對(duì)如何實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)VSG逆變器離并網(wǎng)無(wú)縫切換的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。首先,選取三相橋式逆變器作為VSG的功率變換模塊,建立了逆變器部分的數(shù)學(xué)模型,在逆變器的控制中引入同步發(fā)電機(jī)的二階數(shù)學(xué)模型來(lái)模擬同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性。分別詳細(xì)介紹了VSG的頻率控制和電壓控制,分析了相應(yīng)控制器的控制機(jī)理,給出控制器的結(jié)構(gòu)。建立了內(nèi)層雙環(huán)控制的數(shù)學(xué)模型并給出相應(yīng)控制結(jié)構(gòu)。最終結(jié)合各部分,設(shè)計(jì)出VSG系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)并進(jìn)行不同工況下參數(shù)變化對(duì)其功-頻特性影響的仿真分析。其次,對(duì)VSG逆變器離并網(wǎng)切換過(guò)程進(jìn)行分析,總結(jié)出實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換的條件。由...

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【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 可再生能源發(fā)電的發(fā)展概況
        1.1.2 分布式電源并網(wǎng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)
    1.2 微電網(wǎng)技術(shù)
        1.2.1 微電網(wǎng)概念
        1.2.2 微電網(wǎng)類型
        1.2.3 微電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)
        1.2.4 逆變器控制策略
    1.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)的提出及研究現(xiàn)狀
    1.4 微網(wǎng)運(yùn)行模式無(wú)縫切換控制策略研究現(xiàn)狀
        1.4.1 預(yù)同步技術(shù)概述
        1.4.2 微網(wǎng)無(wú)縫并網(wǎng)控制策略
        1.4.3 微網(wǎng)無(wú)縫離網(wǎng)控制策略
    1.5 VSG逆變器離并網(wǎng)無(wú)縫切換控制策略研究現(xiàn)狀
    1.6 論文研究主要內(nèi)容
第2章 虛擬同步發(fā)電機(jī)模型及控制研究
    2.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)的模型
        2.1.1 系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)
        2.1.2 同步發(fā)電機(jī)模型
        2.1.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)
    2.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制的實(shí)現(xiàn)
        2.2.1 有功-頻率控制
        2.2.2 無(wú)功-電壓控制
        2.2.3 虛擬同步機(jī)的雙環(huán)控制策略
        2.2.4 虛擬定子阻抗
    2.3 VSG仿真分析
        2.3.1 獨(dú)立帶載功-頻特性仿真
        2.3.2 VSG并網(wǎng)運(yùn)行功-頻特性仿真
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于 SRF-PLL 的 VSG 離并網(wǎng)控制策略
    3.1 VSG逆變器離并網(wǎng)切換過(guò)程分析
        3.1.1 并網(wǎng)-離網(wǎng)模式切換
        3.1.2 離網(wǎng)-并網(wǎng)模式切換
        3.1.3 VSG逆變器離并網(wǎng)切換仿真與分析
    3.2 基于 SRF-PLL 的虛擬同步發(fā)電機(jī)的無(wú)縫切換控制策略
        3.2.1 鎖相環(huán)基本概念及構(gòu)成
        3.2.2 鎖相環(huán)基本作用
        3.2.3 基于 SRF-PLL 的虛擬同步發(fā)電機(jī)的無(wú)縫切換原理
        3.2.4 仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于虛擬阻抗的VSG離并網(wǎng)控制策略
    4.1 虛擬阻抗的概念
    4.2 基于虛擬阻抗的VSG離并網(wǎng)控制策略研究
        4.2.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)等效模型
        4.2.2 基于虛擬阻抗的VSG逆變器無(wú)縫切換原理
        4.2.3 基于虛擬阻抗的VSG逆變器無(wú)縫切換小信號(hào)模型分析
    4.3 基于虛擬阻抗的VSG離并網(wǎng)控制策略仿真分析
    4.4 基于 SRF-PLL 與基于虛擬阻抗的 VSG 并離網(wǎng)控制策略對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙 VSG 逆變器并聯(lián)無(wú)縫切換控制策略
    5.1 多VSG逆變器并聯(lián)功率分配控制策略原理
    5.2 基于 SRF-PLL 的多 VSG 逆變器無(wú)縫切換控制策略
        5.2.1 基于 SRF-PLL 的多 VSG 逆變器無(wú)縫切換原理
        5.2.2 基于 SRF-PLL 的多 VSG 逆變器無(wú)縫切換仿真與分析
    5.3 基于虛擬阻抗的多VSG逆變器無(wú)縫切換控制策略
        5.3.1 基于虛擬阻抗的多VSG逆變器無(wú)縫切換原理
        5.3.2 基于虛擬阻抗的多 VSG 逆變器無(wú)縫切換策略仿真與分析
    5.4 基于 SRF-PLL 與基于虛擬阻抗的多 VSG 并離網(wǎng)控制策略對(duì)比
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3861474