微网运行模式平滑切换的控制策略研究

发布时间：2017-04-17 20:13

  本文关键词：微网运行模式平滑切换的控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,常规能源消耗过度,自然环境污染也越来越严峻,面对这些情况世界各国相继提出了分布式新能源发电系统来解决这些问题。这些分布式新能源发电系统及其储能装置系统、本地相关负荷和控制保护装置等子系统组成的微网系统成为了国内外开始重点研究的对象。微网系统所要研究的关键技术之一就是如何实现微网系统并网与独立两种运行模式的运行控制以及两种运行模式之间的平滑切换。首先,本文以微网运行模式平滑切换的核心装置双模式逆变器为研究对象,对由单台双模式逆变器构成的微网系统建立了相关的数学模型并且分析了不同运行模式下的控制算法；此外,也对两台逆变器组成的微网系统的数学模型和控制策略进行了详细分析,主要包括微网系统中两台逆变器的主从控制方式和对等控制方式进行了研究。其次,微网系统的运行模式主要包括并网模式、独立模式和两种运行模式的切换,本文主要分析了单台逆变器和两台逆变器分别构成的微网系统在两种运行模式转换过程中采用的平滑切换控制策略,进而实现不同模式之间平稳切换,并且保证切换过程平滑,不会对负载和电网产生较大的冲击。最后,本文对微网系统的运行模式及其平滑切换在Matlab/Simulink仿真软件环境下进行了仿真分析和验证,搭建了基于TMS320F28335的微网逆变器控制系统实验平台,对不同运行模式下的控制算法进行了实验验证,完成了相应控制算法的实验调试,针对课题的实验部分进行了研究分析。最后得出的仿真和实验结果与理论分析一致,验证了控制策略的有效性。
【关键词】：微网 双模式逆变器 平滑切换 并网模式 独立模式
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 选题背景和意义8-9
• 1.2 国内外微网研究和发展现状9-10
• 1.3 微网系统的控制方式概述10-12
• 1.4 论文的主要研究内容12-14
• 第二章 单台双模式逆变器的控制结构和方法14-30
• 2.1 双模式逆变器的数学建模14-17
• 2.2 双模式逆变器的运行控制方法17-22
• 2.2.1 并网模式下恒功率控制方法17-18
• 2.2.2 独立模式下恒压恒频控制方法18-20
• 2.2.3 并网和独立模式下垂控制方法20-22
• 2.3 逆变器运行模式控制仿真分析22-29
• 2.3.1 并网PQ控制仿真分析22-24
• 2.3.2 独立V/f控制仿真分析24-26
• 2.3.3 Droop控制仿真分析26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 两台双模式逆变器建模和控制方法研究30-40
• 3.1 两台逆变器组成的拓扑图30-31
• 3.2 基于主从控制的两台双模式逆变器控制方法31-39
• 3.2.1 并网运行仿真及分析31-35
• 3.2.2 独立运行V/f控制仿真及分析35-37
• 3.2.3 独立运行时下垂控制仿真及分析37-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第四章 不同结构微网运行模式平滑切换控制40-57
• 4.1 平滑切换控制分析40-41
• 4.2 基于单台逆变器的平滑切换控制分析41-46
• 4.2.1 基于下垂控制平滑切换控制41-44
• 4.2.2 仿真及分析44-46
• 4.3 基于两台逆变器的平滑切换控制分析46-56
• 4.3.1 主从控制下电流参考补偿控制算法47-49
• 4.3.2 电流参考补偿的仿真及分析49-52
• 4.3.3 主从结构的下垂预同步控制仿真52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 微网逆变器运行模式切换实验研究57-65
• 5.1 硬件电路平台搭建57-58
• 5.2 软件程序设计58-59
• 5.3 实验结果及分析59-64
• 5.3.1 独立运行实验结果59-62
• 5.3.2 并网运行实验结果62-63
• 5.3.3 平滑切换实验结果63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-67
• 6.1 总结65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 在学期间的研究成果70-71
• 致谢71

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本文编号：314226