微电网不对称故障条件下微源逆变器控制策略研究

发布时间：2020-08-23 11:46

【摘要】：随着微电网技术在工程上的广泛应用,针对由分布式发电单元组成的微电网系统的研究日益加深。独立运行的微电网系统中,由环境、时间或人为等诸多不可控因素导致的微电网故障情况是不可避免的。为保证系统中各台微源不解列并且能够可靠维持供电,利用微源自身的控制来实现对微电网局部可恢复故障的应急处理,从而达到提高独立微网供电可靠性与系统稳定性的目的。因此,在独立微网系统中故障运行特性及微源自身的应急控制手段成为研究重点。本文针对独立微网系统,立足于逆变型微源快速响应的特性,研究了微源在系统单相接地和两相相间两种发生概率较高的不对称故障情况下的运行特性,详细分析了微电源电气量的变化。针对系统发生不对称故障时引起的电流值增大、电压跌落及电压、电流波形不对称的现象,提出一种在不对称故障期间加入动态虚拟阻抗的应急控制策略。文中在分析动态虚拟阻抗的电气量相关关系式的基础上,将其中对阻抗值影响较小的量进行了简化或忽略,得到了表达更简洁,响应更迅速的故障虚拟阻抗计算式。系统发生不对称故障时,分相对微源逆变器加入相适应的故障虚拟阻抗,以改善逆变器的输出侧波形,同时也对微源逆变器所处的工作状况起到了改善作用。同时文中所提策略可根据虚拟阻抗的动态值对多机运行的独立微网系统故障发生点的距离进行预判,使得故障排查的范围得以缩小,可提高故障检修人员的工作效率。运用MATLAB/Simulink搭建多机微源组成的独立微网仿真模型,验证了本文提出控制方式的可行性;搭建基于DSP TMS320F28335的双机微源组成的独立微网实验平台,对本文所提不对称故障下微源逆变器的控制策略进行实验验证;将本文控制策略和传统下垂控制策略进行对比,结果表明故障期间加入动态虚拟阻抗的控制策略能够改善微源逆变器输出侧电压、抑制故障电流。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：2801485