基于虚拟同步发电机的微电网运行模式平滑切换的研究

发布时间：2020-11-01 10:29

　　 随着全球范围内能源危机和环境污染的日益严重,清洁能源越来越受到人类青睐,促进了对太阳能、风能等为主要能源的分布式发电技术的利用和研究。然而,分布式电源固有的随机性等特点限制了其大规模并网。微电网作为一种高效的分布式电源组织形式,能有效避免分布式电源直接并入电网所带来的不利影响,充分发挥可再生能源的优势。微电网在并网和孤岛运行方式下的运行能力和离并网切换过程中的平滑切换是微电网实现其技术性、经济性的关键。平滑切换是保证分布式能源充分利用、微电网灵活可靠运行的基本要求。因此需要采用有效的控制策略,以保证系统在两种运行方式下的稳定运行和运行方式间的平滑切换。本文首先针对传统逆变器控制策略的弊端,结合同步发电机的数学模型,设计了新型的虚拟同步发电机控制策略,使逆变器的输出具有类似同步发电机的惯性和阻尼特性,提高了微电网应对负荷突变的能力。同时分析了虚拟惯性系数和阻尼系数对频率变化的影响,并以此作为参数整定的参考。然后将虚拟同步发电机控制和恒功率控制相结合,形成双模式并行的逆变器控制策略,使微电网可以在不同的运行方式下灵活切换不同的逆变器控制策略。再针对微电网从孤岛到并网的切换过程,设计了预同步控制策略,通过对电网电压幅值和相位的实时跟踪和有效处理,实现微电网并网过程的平滑切换。同时,也针对并网到孤岛运行方式的切换过程改进了传统的状态跟随控制器,使离网过程的冲击更加平滑。最后于MATLAB/Simulink平台搭建了主从结构的微电网模型,并验证了所提的控制策略的有效性。
【学位单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM341
【部分图文】：

目前世界能源消费结构和展望Fig.1-1Energyconsumptionstructureandoutlookoftheworld经过多年的研究和讨论，人类目前使用可再生能源主要有两种方式，其一是建设

虚拟转动惯量和阻尼系数对频率的影响

微电网主电路模型
【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 晋鹏娟;赵兴勇;梁元元;;光伏发电双模式运行无缝切换控制策略研究[J];现代电力;2014年02期

2 张生玲;郝泽林;曾贺清;;中国新能源发展的若干思考[J];学术交流;2014年01期

3 李莉华;李宾皑;;微电网技术的研究与应用前景[J];电力与能源;2011年02期

4 刘飞;查晓明;段善旭;;三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究[J];电工技术学报;2010年03期

5 王成山;李鹏;;分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战[J];电力系统自动化;2010年02期

6 王成山;杨占刚;王守相;车延博;;微网实验系统结构特征及控制模式分析[J];电力系统自动化;2010年01期

7 王成山;王守相;;分布式发电供能系统若干问题研究[J];电力系统自动化;2008年20期

8 丁明,王敏;分布式发电技术[J];电力自动化设备;2004年07期

相关博士学位论文 前3条

1 石荣亮;多能互补微电网中的虚拟同步发电机（VSG）控制研究[D];合肥工业大学;2017年

2 杜燕;微网逆变器的控制策略及组网特性研究[D];合肥工业大学;2013年

3 杨向真;微网逆变器及其协调控制策略研究[D];合肥工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前7条

1 徐燕;基于虚拟同步发电机的微电网无频差平滑切换控制策略研究[D];南京邮电大学;2018年

2 邓湾湾;微网电压优化协调控制策略研究[D];合肥工业大学;2018年

3 曹元峥;基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制策略研究[D];合肥工业大学;2017年

4 侯军;含多种分布式电源的微电网的运行控制与分析[D];北京交通大学;2015年

5 付柳;基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制研究[D];西南交通大学;2015年

6 张伟霖;海洋能微网系统控制技术研究[D];华北电力大学;2015年

7 韩英慧;微电网平滑切换的控制策略研究[D];北京交通大学;2014年

本文编号：2865412