基于改进重复控制的H桥多电平电网模拟器的研究
发布时间：2021-06-12 08:06
在研究风能发电系统的过程中,测试并研究风力发电系统在电网发生故障时的运行特性是必不可少的工作。因电网故障的随机性和不可控性,所以研究能够模拟电网各种故障情形的电网模拟器有着重大意义。本文对电网模拟器的拓扑结构进行了分析,对逆变侧的控制策略进行研究和改进,具体的研究内容包括:1.首先对电网模拟器的主电路形式进行研究,整个系统被分成三个单相子系统,单个子系统输出模拟电网的其中一相。三个子系统均为AC-DC-AC的形式。在前级AC-DC环节,为使能量可以回馈电网采用三相PWM整流器从而实现系统的四象限运行;后级DC-AC环节采用级联H桥逆变器产生交流电压以模拟电网。2、从单相H桥工作原理和调制策略着手,分析研究了级联H桥工作原理和载波移相PWM控制策略,设计实现了基于载波移相PWM调制策略的H桥级联型多电平逆变器,在Matlab/simulink实验平台上搭建了单相H桥电路和H桥级联五电平逆变器以及H桥级联七电平逆变器的仿真模型,并对仿真结果进行比较。3、在H桥级联型逆变器的控制中,针对重复控制中存在误差、动态响应较慢问题,提出一种基于改进型重复控制策略,采用线性插值法设计了滤波器,使得其接...
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
008-2018年全球风电机组累计容量变化
上海电机学院硕士学位论文2图1-12008-2018年全球风电机组累计容量变化Fig.1-1Cumulativecapacitychangesofglobalwindturbinein2008-2018我国的风力发电起步晚，但是仍然取得了卓越进步，风能新增装机容量从2008年的6150MW发展到2018年的21140MW，总装机容量从2018年的12000MW发展到2018年底的209530MW,累计装机容量位列世界第一，并且年新增装容量位列世界先进水平。图1-22008-2018年我国风电机组累计容量变化Fig.1-2CumulativecapacitychangesofChina"swindturbinein2008-20181.3电网模拟技术研究的必要性1.3.1风力发电并网的挑战风力发电系统作为分布式发电一种并入电网的比例越来越大，是能源行业发
上海电机学院硕士学位论文122.2.2模拟电网动态故障电网的动态故障是指电网电压频率和幅值突然偏离额定值，具有突发性，动态故障包括幅值突变和频率突变。1.模拟电网电压幅值突变电压幅值突变是指电压电压幅值突然偏离正常值的一种故障，包括：电压跌落、电压中断开以及电压变动[32,33]。电压跌落是指电网电压突然在某时刻下降，并维持了一段时间，又回到正常值的故障，是造成经济损失最大的一类电压故障[34,35]。电压跌落又分为平衡跌落和不平衡跌落，跌落深度和持续的时间可以根据具体情况设定。电压短时中断是指电网电压在某时刻下降直到零，并可以在短时间内维持，再恢复到正常值的故障。电压变化是值电网电压连续不断变化，或高于额定电压或低于额定电压。电网模拟器应该实现在额定三相电压的基础上，在任意时刻完成电压不同程度的三相平衡跌落或不平衡跌落，如图2-2所示。每一相的跌落的时间、恢复时间、持续时间、以及跌落的程度都可以独立控制。图2-2模拟电网电压跌落示意图Fig.2-2Schematicdiagramofvoltagesagsimulationofpowergrid2.模拟电网频率突变电压频率突变是指电网频率突然偏离额定值的一种故障。在电力系统中，电网电压的频率与发电设备和电网之间的动态平衡有关，频率随着动态平衡的变化而发生微笑的变化，但是在大型负载或者是发电设备脱离电网时，频率会发生较大的变化，会超出允许的偏差范围。负载的变化特性和发电系统的响应决定了频率变化的偏差以及持续时间。电网模拟器应能够模拟电网电压频率的突然变化。如图2-4所示。可根据实际情
【参考文献】：
期刊论文
[1]探究风力发电并网技术及电能质量控制措施[J]. 张玉林. 工程建设与设计. 2019(22)
[2]风电并网对电网的影响及应对措施分析[J]. 保正泽. 南方农机. 2019(15)
[3]大规模风电集中并网对电能质量的影响研究[J]. 张继阳,杨捷,仝战营. 河南科技. 2019(16)
[4]模块化多电平中高压电网模拟器及其控制[J]. 韩蓉,徐千鸣,丁红旗,罗安. 电工技术学报. 2018(S1)
[5]基于改进比例谐振控制器的电网模拟器参数设计[J]. 费可,陈国初. 科技经济导刊. 2018(23)
[6]基于改进滑模控制的电网模拟器研究[J]. 李修旋,陈国初,张鑫. 新型工业化. 2018(07)
[7]风电并网后的电力系统节能减排优化调度[J]. 李有亮,张炜,彭伟,钱寒晗. 电器与能效管理技术. 2018(07)
[8]大规模风电并网技术问题及标准发展[J]. 迟永宁,张占奎,李琰,魏林君. 华北电力技术. 2017(03)
[9]大功率电网模拟器系统研究[J]. 朱虹,张兴,李飞,刘芳,金结红. 电源学报. 2017(03)
[10]风电并网技术发展存在的问题及发展趋势[J]. 梁亮,. 科技与企业. 2015(07)
博士论文
[1]基于时域特性分析的电能质量分析与评估方法的研究[D]. 刘昊.中国矿业大学 2009
[2]基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D]. 陈宏.南京航空航天大学 2003
硕士论文
[1]多电平永磁同步电机矢量控制研究[D]. 王林.北方工业大学 2019
[2]基于级联多电平变换器的混合储能系统研究[D]. 张磊.东南大学 2018
[3]大规模风电并网对电力系统频率响应影响的快速评估模型与机理研究[D]. 苗翯.江苏大学 2018
[4]基于有源开关电感网络的非隔离型高增益直流升压变换器研究[D]. 冯斌.重庆大学 2017
[5]模块组合多电平变换器电容均压控制系统研究[D]. 王庆振.上海工程技术大学 2016
[6]单相三电平PWM整流器控制策略研究[D]. 宋可荐.北京交通大学 2012
[7]三电平光伏并网逆变器共模电压优化PWM控制策略研究[D]. 罗北.哈尔滨工业大学 2008
[8]大容量并联电力有源滤波器性能改善控制技术研究[D]. 谷雨.浙江大学 2008
本文编号：3226261
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
008-2018年全球风电机组累计容量变化
上海电机学院硕士学位论文2图1-12008-2018年全球风电机组累计容量变化Fig.1-1Cumulativecapacitychangesofglobalwindturbinein2008-2018我国的风力发电起步晚，但是仍然取得了卓越进步，风能新增装机容量从2008年的6150MW发展到2018年的21140MW，总装机容量从2018年的12000MW发展到2018年底的209530MW,累计装机容量位列世界第一，并且年新增装容量位列世界先进水平。图1-22008-2018年我国风电机组累计容量变化Fig.1-2CumulativecapacitychangesofChina"swindturbinein2008-20181.3电网模拟技术研究的必要性1.3.1风力发电并网的挑战风力发电系统作为分布式发电一种并入电网的比例越来越大，是能源行业发
上海电机学院硕士学位论文122.2.2模拟电网动态故障电网的动态故障是指电网电压频率和幅值突然偏离额定值，具有突发性，动态故障包括幅值突变和频率突变。1.模拟电网电压幅值突变电压幅值突变是指电压电压幅值突然偏离正常值的一种故障，包括：电压跌落、电压中断开以及电压变动[32,33]。电压跌落是指电网电压突然在某时刻下降，并维持了一段时间，又回到正常值的故障，是造成经济损失最大的一类电压故障[34,35]。电压跌落又分为平衡跌落和不平衡跌落，跌落深度和持续的时间可以根据具体情况设定。电压短时中断是指电网电压在某时刻下降直到零，并可以在短时间内维持，再恢复到正常值的故障。电压变化是值电网电压连续不断变化，或高于额定电压或低于额定电压。电网模拟器应该实现在额定三相电压的基础上，在任意时刻完成电压不同程度的三相平衡跌落或不平衡跌落，如图2-2所示。每一相的跌落的时间、恢复时间、持续时间、以及跌落的程度都可以独立控制。图2-2模拟电网电压跌落示意图Fig.2-2Schematicdiagramofvoltagesagsimulationofpowergrid2.模拟电网频率突变电压频率突变是指电网频率突然偏离额定值的一种故障。在电力系统中，电网电压的频率与发电设备和电网之间的动态平衡有关，频率随着动态平衡的变化而发生微笑的变化，但是在大型负载或者是发电设备脱离电网时，频率会发生较大的变化，会超出允许的偏差范围。负载的变化特性和发电系统的响应决定了频率变化的偏差以及持续时间。电网模拟器应能够模拟电网电压频率的突然变化。如图2-4所示。可根据实际情
【参考文献】：
期刊论文
[1]探究风力发电并网技术及电能质量控制措施[J]. 张玉林. 工程建设与设计. 2019(22)
[2]风电并网对电网的影响及应对措施分析[J]. 保正泽. 南方农机. 2019(15)
[3]大规模风电集中并网对电能质量的影响研究[J]. 张继阳,杨捷,仝战营. 河南科技. 2019(16)
[4]模块化多电平中高压电网模拟器及其控制[J]. 韩蓉,徐千鸣,丁红旗,罗安. 电工技术学报. 2018(S1)
[5]基于改进比例谐振控制器的电网模拟器参数设计[J]. 费可,陈国初. 科技经济导刊. 2018(23)
[6]基于改进滑模控制的电网模拟器研究[J]. 李修旋,陈国初,张鑫. 新型工业化. 2018(07)
[7]风电并网后的电力系统节能减排优化调度[J]. 李有亮,张炜,彭伟,钱寒晗. 电器与能效管理技术. 2018(07)
[8]大规模风电并网技术问题及标准发展[J]. 迟永宁,张占奎,李琰,魏林君. 华北电力技术. 2017(03)
[9]大功率电网模拟器系统研究[J]. 朱虹,张兴,李飞,刘芳,金结红. 电源学报. 2017(03)
[10]风电并网技术发展存在的问题及发展趋势[J]. 梁亮,. 科技与企业. 2015(07)
博士论文
[1]基于时域特性分析的电能质量分析与评估方法的研究[D]. 刘昊.中国矿业大学 2009
[2]基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D]. 陈宏.南京航空航天大学 2003
硕士论文
[1]多电平永磁同步电机矢量控制研究[D]. 王林.北方工业大学 2019
[2]基于级联多电平变换器的混合储能系统研究[D]. 张磊.东南大学 2018
[3]大规模风电并网对电力系统频率响应影响的快速评估模型与机理研究[D]. 苗翯.江苏大学 2018
[4]基于有源开关电感网络的非隔离型高增益直流升压变换器研究[D]. 冯斌.重庆大学 2017
[5]模块组合多电平变换器电容均压控制系统研究[D]. 王庆振.上海工程技术大学 2016
[6]单相三电平PWM整流器控制策略研究[D]. 宋可荐.北京交通大学 2012
[7]三电平光伏并网逆变器共模电压优化PWM控制策略研究[D]. 罗北.哈尔滨工业大学 2008
[8]大容量并联电力有源滤波器性能改善控制技术研究[D]. 谷雨.浙江大学 2008
本文编号：3226261
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