交流微电网多逆变器并联环流控制策略研究
发布时间：2021-04-13 22:41
具有诸多优势的交流微电网是微电网的主流结构。交流微电网中大量逆变型电源以并联的形式接入电网,形成交流微电网的多逆变器并联结构。逆变器并联系统的稳定运行需要逆变器之间合理分配功率、共同承担负载电流。而实际并联系统中,由于各逆变单元的系统参数不同,导致并联单元等效输出阻抗存在差异,使系统产生环流、各逆变单元之间无法合理分配功率。针对环流问题,采用了虚拟阻抗控制环流,并针对线路阻抗存在时变的特点,通过神经网络辨识获得自适应虚拟阻抗,更好的实现环流的抑制。以多逆变电源并联系统结构为基础,建立了仿真模型。根据并联系统的特点,采用下垂控制作为逆变器控制策略,实现系统容量与线路阻抗和下垂系数成反比的理想情况下,功率合理分配。以两台逆变电源并联结构为基础,分析了下垂控制策略与功率分配的关系、环流的定义以及环流与功率分配的关系,并进行仿真验证。根据环流的定义及其产生的原因,采用虚拟阻抗补偿法,补偿并联系统线路阻抗的差值,使补偿后的等效输出阻抗相同对环流进行控制。针对线路阻抗变化时固定值虚拟阻抗对环流抑制的局限性,采用基于BP神经网络的自适应虚拟阻抗,实现环流的抑制。弱电网条件下,由于等效线路阻抗变化幅度...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
容量和逆变参数相同时并联系统动态特性
第2章交流微电网多逆变器并联的控制及环流分析19e环流图2.11容量和逆变参数成比例时并联系统动态特性Fig.2.11Dynamiccharacteristicsofparallelsystemwhencapacityandinverterparametersareproportional由图2.11可以得出，在两台逆变器的容量成比例时，如果下垂系数和系统参数满足功率分配的条件，就可以实现两台逆变器按照比例分配功率，输出电压幅值也相同，所以系统之间的环流也基本为零。2.5.2逆变器输出电压差异对环流的影响仿真由2.3分析可知，如果两台逆变器的输出电压完全相同，则逆变器之间没有环流。而实际上，由于各种误差，两逆变器的输出电压不可能完全相同。通过仿真验证逆变器输出电压幅值和频率的不同对环流的影响。两逆变单元除逆变器输出电压之外，其余参数完全相同，仿真时间为20s。（1）输出电压幅值相同，频率不同其中，逆变器1和2的频率为50Hz和50.1Hz；输出电压峰值均为380V。逆变器1、2和负载的电压、电流以及环流的波形如下：a逆变器及负载电压b逆变器及负载电流
沈阳工业大学硕士学位论文20c环流图2.12逆变器输出电压幅值相同频率不同时并联系统动态特性Fig.2.12Dynamiccharacteristicsoftheparallelsystemwhentheoutputvoltageamplitudeoftheinverteristhesameandthefrequencyisdifferent由图2.12可知，当逆变器输出电压频率存在较小的差异时，电流会呈现出有发散趋势的周期性波形，严重时可能会出现电流过大超过保护值得情况，逆变器之间存在较大的环流。（2）频率相同，电压幅值不同此时，逆变器1、2的电压频率均为50Hz；逆变器1输出电压峰值为380V，逆变器2输出电压峰值为370V。逆变器1、2和负载的电压、电流以及环流的波形如下图所示：由图可知，此时逆变器输出的电压、电流波形为标准的正弦波，但环流较大，为幅值恒定的正弦波。a逆变器及负载电压b逆变器及负载电流
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟阻抗的逆变器并联控制策略的研究[J]. 陈薇,赵强. 电气工程学报. 2018(08)
[2]基于下垂控制的逆变器无线并联与环流抑制技术[J]. 陈杰,刘名凹,陈新,钮博文,龚春英. 电工技术学报. 2018(07)
[3]微网改进下垂控制策略研究[J]. 梁海峰,郑灿,高亚静,李鹏. 中国电机工程学报. 2017(17)
[4]基于线路阻抗辨识的微电网无功均分改进下垂控制策略[J]. 陈晓祺,贾宏杰,陈硕翼,张丽. 高电压技术. 2017(04)
[5]微电网中的线路阻抗测量方法研究[J]. 胡金杭,施永,周晨,李春来. 电测与仪表. 2016(18)
[6]对角递归神经网络在控制系统中的应用现状分析[J]. 宋怡霖,陈新楚,郑松. 电气自动化. 2016(02)
[7]基于系统稳定性分析的微电网阻抗测量技术[J]. 侯李祥,卓放,师洪涛,张东. 电工技术学报. 2015(22)
[8]基于本地测量的微网逆变器离/并网功率精确和统一控制[J]. 茆美琴,申亚涛,董政,申凯,张榴晨. 电力系统自动化. 2015(21)
[9]基于自适应抗差最小二乘的线路正序参数在线辨识方法[J]. 薛安成,张兆阳,毕天姝. 电工技术学报. 2015(08)
[10]低压微网逆变器的“虚拟负阻抗”控制策略[J]. 张平,石健将,李荣贵,龙江涛,何湘宁. 中国电机工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
[2]多逆变器并联系统若干关键问题研究[D]. 何国锋.浙江大学 2014
[3]多电压源型微源组网的微电网运行控制与能量管理策略研究[D]. 鲍薇.中国电力科学研究院 2014
硕士论文
[1]光伏交流微电网孤岛运行控制的研究[D]. 李超贇.内蒙古大学 2018
[2]基于BP神经网络的交流微电网阻抗参数测量[D]. 马文婷.西安科技大学 2018
[3]独立微电网中并联逆变器运行控制策略研究[D]. 刘海霞.太原理工大学 2018
[4]微电网并联逆变器环流抑制与功率均衡控制方法[D]. 韩芳墨.华南理工大学 2018
[5]交流微电网孤岛模式下的控制稳定性研究[D]. 郑灿.华北电力大学 2018
[6]交流微电网孤岛模式下无功功率均分控制策略研究[D]. 王钦源.兰州理工大学 2017
[7]基于分层控制的并联逆变器功率均衡技术研究[D]. 王斐然.北方工业大学 2017
[8]单相并网逆变器的电网阻抗在线测量方法研究[D]. 王昀.南京航空航天大学 2017
[9]含风电微电网孤岛运行控制与优化[D]. 盖宝.浙江大学 2017
[10]光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究[D]. 杨盼盼.安徽理工大学 2016
本文编号：3136136
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
容量和逆变参数相同时并联系统动态特性
第2章交流微电网多逆变器并联的控制及环流分析19e环流图2.11容量和逆变参数成比例时并联系统动态特性Fig.2.11Dynamiccharacteristicsofparallelsystemwhencapacityandinverterparametersareproportional由图2.11可以得出，在两台逆变器的容量成比例时，如果下垂系数和系统参数满足功率分配的条件，就可以实现两台逆变器按照比例分配功率，输出电压幅值也相同，所以系统之间的环流也基本为零。2.5.2逆变器输出电压差异对环流的影响仿真由2.3分析可知，如果两台逆变器的输出电压完全相同，则逆变器之间没有环流。而实际上，由于各种误差，两逆变器的输出电压不可能完全相同。通过仿真验证逆变器输出电压幅值和频率的不同对环流的影响。两逆变单元除逆变器输出电压之外，其余参数完全相同，仿真时间为20s。（1）输出电压幅值相同，频率不同其中，逆变器1和2的频率为50Hz和50.1Hz；输出电压峰值均为380V。逆变器1、2和负载的电压、电流以及环流的波形如下：a逆变器及负载电压b逆变器及负载电流
沈阳工业大学硕士学位论文20c环流图2.12逆变器输出电压幅值相同频率不同时并联系统动态特性Fig.2.12Dynamiccharacteristicsoftheparallelsystemwhentheoutputvoltageamplitudeoftheinverteristhesameandthefrequencyisdifferent由图2.12可知，当逆变器输出电压频率存在较小的差异时，电流会呈现出有发散趋势的周期性波形，严重时可能会出现电流过大超过保护值得情况，逆变器之间存在较大的环流。（2）频率相同，电压幅值不同此时，逆变器1、2的电压频率均为50Hz；逆变器1输出电压峰值为380V，逆变器2输出电压峰值为370V。逆变器1、2和负载的电压、电流以及环流的波形如下图所示：由图可知，此时逆变器输出的电压、电流波形为标准的正弦波，但环流较大，为幅值恒定的正弦波。a逆变器及负载电压b逆变器及负载电流
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟阻抗的逆变器并联控制策略的研究[J]. 陈薇,赵强. 电气工程学报. 2018(08)
[2]基于下垂控制的逆变器无线并联与环流抑制技术[J]. 陈杰,刘名凹,陈新,钮博文,龚春英. 电工技术学报. 2018(07)
[3]微网改进下垂控制策略研究[J]. 梁海峰,郑灿,高亚静,李鹏. 中国电机工程学报. 2017(17)
[4]基于线路阻抗辨识的微电网无功均分改进下垂控制策略[J]. 陈晓祺,贾宏杰,陈硕翼,张丽. 高电压技术. 2017(04)
[5]微电网中的线路阻抗测量方法研究[J]. 胡金杭,施永,周晨,李春来. 电测与仪表. 2016(18)
[6]对角递归神经网络在控制系统中的应用现状分析[J]. 宋怡霖,陈新楚,郑松. 电气自动化. 2016(02)
[7]基于系统稳定性分析的微电网阻抗测量技术[J]. 侯李祥,卓放,师洪涛,张东. 电工技术学报. 2015(22)
[8]基于本地测量的微网逆变器离/并网功率精确和统一控制[J]. 茆美琴,申亚涛,董政,申凯,张榴晨. 电力系统自动化. 2015(21)
[9]基于自适应抗差最小二乘的线路正序参数在线辨识方法[J]. 薛安成,张兆阳,毕天姝. 电工技术学报. 2015(08)
[10]低压微网逆变器的“虚拟负阻抗”控制策略[J]. 张平,石健将,李荣贵,龙江涛,何湘宁. 中国电机工程学报. 2014(12)
博士论文
[1]弱电网下LCL型并网逆变器的电流和功率控制技术[D]. 杨东升.南京航空航天大学 2016
[2]多逆变器并联系统若干关键问题研究[D]. 何国锋.浙江大学 2014
[3]多电压源型微源组网的微电网运行控制与能量管理策略研究[D]. 鲍薇.中国电力科学研究院 2014
硕士论文
[1]光伏交流微电网孤岛运行控制的研究[D]. 李超贇.内蒙古大学 2018
[2]基于BP神经网络的交流微电网阻抗参数测量[D]. 马文婷.西安科技大学 2018
[3]独立微电网中并联逆变器运行控制策略研究[D]. 刘海霞.太原理工大学 2018
[4]微电网并联逆变器环流抑制与功率均衡控制方法[D]. 韩芳墨.华南理工大学 2018
[5]交流微电网孤岛模式下的控制稳定性研究[D]. 郑灿.华北电力大学 2018
[6]交流微电网孤岛模式下无功功率均分控制策略研究[D]. 王钦源.兰州理工大学 2017
[7]基于分层控制的并联逆变器功率均衡技术研究[D]. 王斐然.北方工业大学 2017
[8]单相并网逆变器的电网阻抗在线测量方法研究[D]. 王昀.南京航空航天大学 2017
[9]含风电微电网孤岛运行控制与优化[D]. 盖宝.浙江大学 2017
[10]光伏逆变器并联控制及谐波环流抑制方法的研究[D]. 杨盼盼.安徽理工大学 2016
本文编号：3136136
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