基于虚拟同步电机控制的逆变器并联系统功率分配策略

发布时间：2021-02-01 06:31

　　在如今能源短缺、环境污染等问题日益突出的情况下,分布式电源得到广泛关注。逆变器作为分布式发电系统的核心,其控制技术一直是研究的重点内容。分布式电源的容量通常较小,通过将逆变器并联可以有效的提高其容量。虚拟同步电机（VSG）控制技术可以有效模拟同步发电机的定转子特性,有利于实现并联系统的正常运行,因此本文基于VSG控制研究三相逆变器并联系统的功率分配问题。针对逆变器稳定并联运行的问题,本文采用VSG控制方法,建立VSG控制的虚拟调速器模型和虚拟励磁器模型,并利用鲁棒性虚拟励磁器设计,加强了稳态时的无功分配情况。推导了并联系统的功率传输特性,建立了小信号模型,研究了VSG参数与并联系统稳定性之间的联系。利用预同步策略实现系统模块并入,结合系统稳定性和动态性能进行参数整定。考虑低压线路中阻性线路阻抗对功率分配的影响,研究功率耦合机理,提出了虚拟负阻抗的功率解耦改进方法。分析了环流产生原因,推导了电流环流和功率环流定义式。根据内环控制框图推导并联系统双环控制的等效输出阻抗,研究内环控制对功率耦合的影响。针对线路阻抗带来的电压降落和无功分配不均问题,改进了终端电压的补偿策略,提高了输出电能质量并... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 VSG国内外研究现状
        1.2.1 VSG国内外发展历程
        1.2.2 VSG国内外研究应用现状
    1.3 逆变器并联系统研究现状
        1.3.1 互联通信并联控制研究现状
        1.3.2 无互联通信并联控制研究现状
    1.4 基于VSG的并联系统研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第2章 并联系统VSG控制原理与建模
    2.1 引言
    2.2 三相逆变器并联系统拓扑结构
    2.3 VSG数学模型和控制器设计
        2.3.1 VSG定转子数学模型
        2.3.2 VSG控制器设计
    2.4 鲁棒性虚拟励磁控制器设计
    2.5 仿真和分析
    2.6 本章小结
第3章 并联系统功率传输特性与VSG参数整定
    3.1 引言
    3.2 并联系统功率传输特性
    3.3 并联系统小信号模型
    3.4 并联系统预同步控制方法
    3.5 本章小结
第4章 并联系统功率解耦方法
    4.1 引言
    4.2 并联系统功率解耦机理
        4.2.1 低压线路功率耦合分析
        4.2.2 虚拟负阻抗解耦方法
    4.3 并联系统环流分析
        4.3.1 并联系统环流定义式
        4.3.2 功率分配与环流抑制仿真分析
    4.4 并联系统内环等效输出阻抗
    4.5 终端电压幅值补偿策略
    4.6 本章小结
第5章 并联系统功率分配方案
    5.1 引言
    5.2 线路阻抗检测方案
        5.2.1 基于脉冲响应的线路阻抗检测原理
        5.2.2 线路阻抗检测仿真分析
    5.3 不同容量下的功率分配策略
    5.4 仿真分析验证
        5.4.1 两台逆变器功率分配结果
        5.4.2 三台逆变器功率分配结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3012339