同步逆变器功率解耦控制策略研究

发布时间：2024-06-23 08:17

　　随着传统化石能源的不断枯竭,推动了可再生能源的大力发展。同步逆变器通过模拟同步发电机内部机理和外部特性,可使分布式能源实现友好并网,提高分布式能源接入微电网的可靠性和稳定性。在微电网中,当功角较小时,同步逆变器输出的有功与无功功率近似处于解耦状态,但现实中并不能时刻满足这种情况,当功角较大时,同步逆变器输出的有功与无功功率具有强耦合关系,使得有功和无功功率不能实现单独调节。同时,由于微电网中线路多呈阻性,也会使得同步逆变器输出的有功和无功功率之间存在强耦合,容易产生功率振荡,从而影响同步逆变器在微电网中的实际应用。本文针对微电网中同步逆变器的功率耦合问题,提出同步逆变器输出功率的解耦控制策略。研究的具体工作如下:(1)分析同步逆变器模拟同步发电机的原理和过程,建立同步逆变器输出的有功与无功功率的数学模型,分析同步逆变器的功率耦合产生机理。基于Matlab仿真平台,搭建同步逆变器并网运行的仿真模型,在不同运行情况下,得到同步逆变器有功功率、无功功率、输出电压幅值、频率波形,验证同步逆变器建模的正确性,及同步逆变器输出的有功和无功功率存在耦合。(2)针对功角较大时,同步逆变器输出有功与无功...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
        1.1.1 课题研究的背景
        1.1.2 课题研究的意义
    1.2 微电网及并网逆变器简介
        1.2.1 微电网的定义与特点
        1.2.2 微网逆变器控制策略概述
    1.3 同步逆变器的研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的研究内容
第2章 同步逆变器原理分析及数学建模
    2.1 理想同步发电机结构原理
    2.2 同步逆变器的工作原理
        2.2.1 同步逆变器的数学模型
        2.2.2 同步逆变器的控制器设计
        2.2.3 同步逆变器参数设计
    2.3 同步逆变器与同步发电机性能的比较
    2.4 同步逆变器功率耦合机理分析
        2.4.1 Q-δ耦合机理分析
        2.4.2 P-V耦合机理分析
    2.5 同步逆变器功率耦合仿真验证
    2.6 本章小结
第3章 基于电流反馈的同步逆变器解耦控制策略
    3.1 Q-δ解耦控制策略
    3.2 P-V解耦控制策略
    3.3 电流反馈的功率解耦控制策略
    3.4 电流内环设计
    3.5 仿真验证
    3.6 本章小结
第4章 同步逆变器电流反馈解耦控制的稳定性分析
    4.1 同步逆变器的动态模型建立
        4.1.1 同步逆变器的动态小信号模型
        4.1.2 有功-功角传递函数
        4.1.3 无功-电压传递函数
    4.2 原系统的稳定性能分析
    4.3 电流反馈解耦控制策略系统的稳定性能分析
    4.4 本章小结
第5章 基于虚拟阻抗的同步逆变器改进解耦控制策略
    5.1 传输功率的分析
    5.2 基于虚拟阻抗的改进功率解耦控制
    5.3 仿真验证
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3995234