虚拟同步发电机技术及其不平衡电网下的应用

发布时间：2021-06-13 14:34

　　随着社会的进步,能源问题日益突出,新能源并网成为研究热点之一。但随着新能源渗透率的提高,因其不确定性以及并网逆变器低惯性的特点,对电网的稳定带来负面影响。虚拟同步发电机控制作为一种模拟同步发电机转子运动以及外特性的逆变器控制策略,可提高新能源并网的稳定性,本文对虚拟同步发电机的研究可总结为以下几个方面:（1）首先对同步发电机进行数学建模。模拟同步发电机外特性及转子运动方程带来的惯性和阻尼,以此作为虚拟同步发电机的控制核心。按照功率环以及电压电流双闭环的控制环路实现虚拟同步发电机控制。通过合理设计虚拟阻抗,可调节线路阻抗比,使得有功和无功更好地解耦控制。（2）虚拟同步发电机借鉴传统下垂控制小信号建模方法,通过小信号建模作出变参数根轨迹,分析了虚拟同步发电机关键参数变化对于系统稳定性的影响;通过建立响应功率指令的虚拟同步发电机并网二阶小信号模型,研究不同惯性和阻尼对于功率指令的动态响应,并通过仿真验证。（3）虚拟同步发电机的离网特性分析包含一次调节与二次调节,一次调节符合下垂特性,二次调节可在频率或电压幅值偏离额定较大时,使得其重回额定值,通过仿真和实验进行验证。预同步模式下设计了自同步的... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３?ｐｙ控制模式典型框图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｆｙｃｏｎｔｒｏｌ??

图１－４下垂三环控制模式典型框图??Ｆｉｇ．?１－４?Ｔｙｐｉｃａｌ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｒｏｏｐ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｗｉｔｈ?ｔｈｒｅｅ?ｌｏｏｐｓ??

图１－６?ＶＳＧ在光伏的应用控制框图??Ｆｉｇ．?１－６?ＶＳＧ?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｉｎ?ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ??－－

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于虚拟稳态同步阻抗的VSG输出阻抗与小信号建模分析[J]. 李明,张兴,张行,张海峥,管玮琦,赵为.  电源学报. 2018(06)
[2]电流控制型虚拟同步发电机的小信号建模与稳定性分析[J]. 孙大卫,刘辉,高舜安,宋鹏,徐彭亮.  电网技术. 2018(09)
[3]基于VSG的储能系统并网逆变器建模与参数整定方法[J]. 胡文强,吴在军,孙充勃,宋毅,原凯.  电力自动化设备. 2018(08)
[4]松弛小功角约束条件的虚拟同步发电机功率解耦策略[J]. 李明烜,王跃,徐宁一,周晖,雷万钧.  电力系统自动化. 2018(09)
[5]PQ控制策略下多逆变型电源的故障等值方法[J]. 洪树斌,范春菊,陈实,苏建军,孙树敏,李广磊.  电网技术. 2018(04)
[6]电压并网逆变器的功率控制与设计[J]. 高家元,赵晋斌,陈晓博,屈克庆,李芬.  中国电机工程学报. 2018(06)
[7]电网对称故障下虚拟同步发电机建模与改进控制[J]. 尚磊,胡家兵,袁小明,迟永宁,汤海雁.  中国电机工程学报. 2017(02)
[8]虚拟同步机与自主电力系统[J]. 钟庆昌.  中国电机工程学报. 2017(02)
[9]孤岛微网中虚拟同步发电机不平衡电压控制[J]. 曾正,邵伟华,李辉,冉立,秦松.  中国电机工程学报. 2017(02)
[10]虚拟同步机技术在电力系统中的应用与挑战[J]. 吕志鹏,盛万兴,刘海涛,孙丽敬,吴鸣,李蕊.  中国电机工程学报. 2017(02)

博士论文
[1]微电网变流器并网运行及并网和孤岛切换技术研究[D]. 梁建钢.北京交通大学 2015

硕士论文
[1]逆变器的虚拟同步电机控制技术研究[D]. 张健夺.北京交通大学 2018



本文编号：3227718