基于虚拟同步发电机的船舶微源逆变器仿真研究

发布时间：2017-03-27 14:02

  本文关键词：基于虚拟同步发电机的船舶微源逆变器仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着对可再生能源利用的不断关注,航运业也越来越重视利用太阳能等清洁能源,来降低有害物质的排放及减少运输成本。利用光能等为船舶提供能源的分布式发电技术的应用,成为船舶电力系统的发展趋势之一。船舶电网是一个微网,分布式电源要通过一定的控制方法并入微网,因此研究适合在微网环境下的分布式逆变电源控制方法有着重要的意义。本文首先阐述了研究内容的背景意义,介绍了分布式发电技术与光伏发电的概念和特点,对各组成部分分别分析；简述微网特点,提出微网中逆变器虚拟同步发电机控制方法。其次,借鉴船舶发电系统,分析同步发电机工作原理；比较同步发电机与逆变器的特点,研究逆变器控制借鉴同步发电机控制的方法,研究虚拟同步发电机控制；之后仿照同步发电机的励磁调节系统及转速频率调节原理,分析同步发电机外特性,设计虚拟同步发电机的调节器,模拟同步发电机的工频特性及无功电压特性。最后,设计了船舶光伏逆变电源,建立光伏逆变电源整体模型；以虚拟同步发电机控制方法通过PQ模式把光伏逆变电源并网运行,并用Matlab对所作模型进行仿真验证,证明了所作研究的正确性。
【关键词】：船舶微网 逆变器 虚拟同步发电机控制 光伏逆变电源
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景9-11
• 1.2 分布式发电与光伏发电11-15
• 1.2.1 分布式发电技术11-13
• 1.2.2 光伏发电系统的结构13-15
• 1.3 微网与逆变器型微源的控制技术15-16
• 1.3.1 微网的概念及特点15
• 1.3.2 逆变器型微源控制技术15-16
• 1.4 本文主要内容16-18
• 第2章 船舶虚拟同步发电机的原理及实现18-35
• 2.1 船舶同步发电机概述18-21
• 2.1.1 船舶发电系统18-19
• 2.1.2 同步发电机工作原理19-21
• 2.2 船舶微网逆变电源控制策略21-27
• 2.2.1 船舶微网分布式电源的结构组成21-23
• 2.2.2 参照同步发电机控制微源逆变器23-24
• 2.2.3 模拟同步发电机外特性的下垂控制24-27
• 2.3 逆变器虚拟同步发电机控制27-34
• 2.3.1 虚拟同步发电机的实现27-30
• 2.3.2 逆变器虚拟同步发电机模型分析30-33
• 2.3.3 虚拟同步发电机控制的虚拟阻抗分析33-34
• 2.4 本章小结34-35
• 第3章 船舶虚拟同步发电机控制器设计35-45
• 3.1 虚拟同步发电机控制器设计35-36
• 3.2 虚拟同步发电机功频调节器的设计36-38
• 3.2.1 同步发电机的调速系统及功频特性分析36-37
• 3.2.2 虚拟同步发电机的功频调节器设计37-38
• 3.3 虚拟同步发电机电压调节器的设计38-43
• 3.3.1 同步发电机的励磁系统及无功电压特性分析38-41
• 3.3.2 设计虚拟同步发电机电压调节器41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 基于虚拟同步发电机的船舶光伏逆变电源的设计45-61
• 4.1 船舶光伏逆变电源45-47
• 4.2 前级光伏发电系统设计47-57
• 4.2.1 光伏电池的模型47-51
• 4.2.2 最大功率跟踪(MPPT)控制51-54
• 4.2.3 主电路选型54-57
• 4.3 基于虚拟同步发电机的逆变电源并网控制57-59
• 4.3.1 基于虚拟同步发电机PQ模式并网运行分析57
• 4.3.2 虚拟同步发电机预并列控制57-59
• 4.4 本章小结59-61
• 第5章 仿真分析及验证61-75
• 5.1 逆变器虚拟同步发电机控制的仿真61-69
• 5.1.1 虚拟同步发电机控制的仿真模型61-64
• 5.1.2 单台逆变器带载仿真验证64-65
• 5.1.3 多逆变器并联的仿真及分析65-69
• 5.2 船舶光伏逆变电源仿真69-74
• 5.2.1 光伏发电及MPPT控制的仿真模型69-72
• 5.2.2 光伏电池仿真分析72-73
• 5.2.3 基于虚拟同步发电机船舶光伏逆变电源的仿真73-74
• 5.3 本章小结74-75
• 结论75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 作者简介81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 梁有伟,胡志坚,陈允平;分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述[J];电网技术;2003年12期

  本文关键词：基于虚拟同步发电机的船舶微源逆变器仿真研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：270488