微电网用三相能馈型模拟负载的研究

发布时间：2017-03-18 08:02

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【摘要】：随着全球的能源和环境问题的日益突出,微电网作为消纳新能源的主要方式之一而得到广泛应用。为满足微电网的实验要求,本文针对微电网用三相能馈型模拟负载展开研究。针对微电网系统的负载需求,设计了三相能馈型模拟负载的拓扑结构和参数。考虑不同类型负载的模拟和馈网电流质量,前级负载模拟部分采用三相全桥变换器,后级能量回馈部分采用三相四线制半桥变换器。建立其前级和后级的dq坐标系开关周期平均模型和线性化小信号交流模型,利用所建模型对模拟负载的中间直流部分与前、后级的相互影响进行分析,结果表明在模拟非线性负载时中间直流电压波动是不可避免的,而且中间直流侧电压的波动将会对PWM调制波产生影响,导致馈网电流产生谐波。在三相能馈型模拟负载的控制系统设计方面,对后级在模拟非线性负载时直流电压波动及其对馈网电流质量的影响进行抑制,提出了一种直流电压解耦控制策略,该策略在PWM调制过程中,将直流电压进行解耦,使得直流电压波动不影响SPWM波形,从而消除其对馈网电流的影响。仿真结果证明了直流电压解耦控制的有效性。在三相能馈型模拟负载的基础上拓展了所设计系统的功能,采用PI+重复控制复合控制,改变指令值生成方法,使系统能够产生微源逆变器并网测试所需的模拟电网实际工况信号,仿真验证了系统所提供信号的准确性。
【关键词】：能馈型模拟负载 微电网 重复控制 直流解耦控制 微源逆变器
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 研究目的和意义8-9
• 1.2 微电网9-12
• 1.2.1 微电网介绍9-10
• 1.2.2 微电网整体及各部分测试内容与标准10-12
• 1.2.3 应用于微电网的能馈型模拟负载的技术特点12
• 1.3 三相能馈型模拟负载的研究现状及存在问题12-17
• 1.3.1 拓扑结构13-15
• 1.3.2 数学模型15-16
• 1.3.3 控制方法和策略16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 2 三相能馈型模拟负载主电路拓扑设计18-28
• 2.1 主电路拓扑结构设计及容量确定18-20
• 2.1.1 主电路拓扑结构设计18-19
• 2.1.2 系统容量确定19-20
• 2.2 主电路元件参数设计20-27
• 2.2.1 交流侧电感参数设计20-26
• 2.2.2 直流侧电容参数设计26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 3 三相能馈型模拟负载数学模型建立和分析28-41
• 3.1 dq旋转坐标系平均模型的建立28-35
• 3.1.1 负载模拟部分dq坐标平均模型28-30
• 3.1.2 能量回馈部分dq坐标平均模型30-35
• 3.2 线性化小信号交流模型35-37
• 3.3 直流侧电压与前、后级侧交流电流参数关系分析37-40
• 3.3.1 直流侧电压波动分析37-38
• 3.3.2 中间直流侧电压波动对后级交流侧电感电流的影响分析38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 三相能馈型模拟负载控制系统设计41-57
• 4.1 负载模拟部分控制系统41-44
• 4.1.1 参考值生成方法41-42
• 4.1.2 PI+重复控制并联复合控制策略42-44
• 4.2 能量回馈部分控制系统44-48
• 4.2.1 能量回馈部分控制系统设计44-45
• 4.2.2 直流电压解耦控制方法45-48
• 4.3 仿真分析48-56
• 4.3.1 仿真模型和参数48-50
• 4.3.2 模拟负载仿真50-53
• 4.3.3 直流电压解耦控制仿真53-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 三相能馈型模拟负载对微源逆变器的综合测试57-62
• 5.1 微源逆变器综合测试可行性分析57
• 5.2 并网运行测试的控制系统设计57-59
• 5.3 仿真分析59-60
• 5.3.1 电压、频率偏差模拟59
• 5.3.2 电压波动模拟59-60
• 5.3.3 电压不平衡模拟60
• 5.4 本章小结60-62
• 6 结论62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66

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本文编号：254127