风电机组并网逆变器暂态稳定性分析研究
发布时间：2021-06-25 18:36
风电等新能源在发电系统中的占比不断增加,应用也越来越广泛。由于风电场一般都处于地理位置偏僻的地区,之间相隔距离较远,在风电场并网过程中,较多的电力电子设备与变压装置应用于线路中,传输线路一般较长,随之而来的是较大的线路阻抗、较多的电力电子开关器件对系统的污染与影响系统稳定性。风电系统并网逆变器作为风力发电厂与大电网之间的交互装置,并网逆变器会同时受到发电厂与大电网相互作用的影响,而与此同时,并网逆变器的稳定性也影响着风电场与电网的稳定运行。因此,对并网逆变器暂态稳定性进行分析与控制是十分必要的。具体研究内容如下:针对并网逆变器谐波不稳定现象,从阻抗稳定性的角度对并网逆变器系统稳定性进行了分析,提出了电网阻抗在线辨识方法,提出了基于dq坐标系的逆变器电流控制策略,在传统并网逆变器阻抗建模仅考虑电流环影响的基础上,建立了考虑延迟、滤波、解耦等各环节的详细的输出阻抗小信号模型,从并网逆变器输出阻抗小信号模型的角度对系统稳定性进行了分析,并给出了系统稳定性判据。分析了锁相环带宽对输出阻抗的影响,给出了改善系统稳定性裕度的方法,搭建仿真模型,验证了该改进方法的可靠性。对比了传统主从控制与下垂控制...
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PLL带宽对系统影响
上海电机学院硕士学位论文-19-图2-9逆变器输出阻抗Bode图Fig.2-9Thebodediagramofinvertersoutputimpedance图2-10逆变器输出阻抗实部曲线Fig.2-10Therealpartcurveofinverteroutputimpedance由图2-9可以看出，式（2-29）提出的逆变器输出阻抗数学模型与仿真实验得到的逆变器输出模型是十分吻合的，证明了式（2-29）Yinv(s)数学模型的准确性，逆变器输出阻抗实部Re{Yinv}的变化曲线如图2-10所示，输出阻抗Re{Yinv}在1700Hz时穿越0刻度线，也就是说在谐振频率大于1700Hz时，输出阻抗Re{Yinv}小于0，系统可能出现不稳定，1700Hz即为系统的临界谐振频率。2.5.2改进并网逆变器稳定裕度方法验证仿真假设电网阻抗Lg为49.5μH，模拟400m传输线路，则逆变器-电网系统处于电网阻抗、电网电容与逆变器滤波电阻L构成的谐振下，设置临界谐振频率为b)相角b)phaseangle
上海电机学院硕士学位论文-19-图2-9逆变器输出阻抗Bode图Fig.2-9Thebodediagramofinvertersoutputimpedance图2-10逆变器输出阻抗实部曲线Fig.2-10Therealpartcurveofinverteroutputimpedance由图2-9可以看出，式（2-29）提出的逆变器输出阻抗数学模型与仿真实验得到的逆变器输出模型是十分吻合的，证明了式（2-29）Yinv(s)数学模型的准确性，逆变器输出阻抗实部Re{Yinv}的变化曲线如图2-10所示，输出阻抗Re{Yinv}在1700Hz时穿越0刻度线，也就是说在谐振频率大于1700Hz时，输出阻抗Re{Yinv}小于0，系统可能出现不稳定，1700Hz即为系统的临界谐振频率。2.5.2改进并网逆变器稳定裕度方法验证仿真假设电网阻抗Lg为49.5μH，模拟400m传输线路，则逆变器-电网系统处于电网阻抗、电网电容与逆变器滤波电阻L构成的谐振下，设置临界谐振频率为b)相角b)phaseangle
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VSG并网逆变器的模糊滑模控制策略研究[J]. 魏久林,王奔,段瑞林,陈亚菲,张清明,张爽. 电工技术. 2019(15)
[2]三相LCL型并网逆变器的阻抗建模及特性分析[J]. 李奕欣,赵书强,马燕峰,李忍,汪洋. 电力自动化设备. 2019(07)
[3]提高弱电网下LCL型并网逆变器稳定性的改进电网电压前馈策略[J]. 于文倩,同向前,燕聪,焦攀. 电气工程学报. 2019(02)
[4]改进型双二阶广义积分器锁相环[J]. 周科,刘伯鸿,高峰阳,练银峰. 电测与仪表. 2019(17)
[5]基于控制硬件在环的风电机组阻抗测量及影响因素分析[J]. 李光辉,王伟胜,刘纯,何国庆,叶俭,孙建. 电网技术. 2019(05)
[6]改进的孤岛微电网主从控制策略[J]. 陈涛,李哲,赖向平,周婧婧,黎博,陈飞雄. 电力系统及其自动化学报. 2019(11)
[7]改进下垂控制的并联逆变器小信号稳定性分析[J]. 廖丽,张昌华,段雪,刘倪. 电测与仪表. 2018(18)
[8]基于改进DSOGI-FLL的并网变流器多谐振解耦网络同步方法[J]. 欧阳森,马文杰,柯清派. 电力系统自动化. 2018(19)
[9]基于改进二阶广义积分锁相的LVRT控制策略[J]. 雷红玲,杨畅,李建飞,谢运祥. 电气应用. 2018(16)
[10]一种改进型两相静止坐标系增强型锁相环[J]. 张国庆,王贵忠,吴志琪,于同伟,李籽良. 电力自动化设备. 2018(08)
硕士论文
[1]级联型电力电子变压器输入级控制策略研究[D]. 庞浩帅.兰州理工大学 2019
[2]模块化多电平换流器的若干优化控制方法研究[D]. 俞天奇.浙江大学 2019
[3]配电网下的多微电网控制策略研究[D]. 冯文德.辽宁工业大学 2019
[4]二极管箝位三电平APF设计及其控制研究[D]. 刘亮.西南交通大学 2018
[5]基于序阻抗的储能PCS并网逆变器稳定性研究[D]. 陈瑀锌.广西大学 2017
[6]基于阻抗模型的并网逆变器稳定性分析[D]. 张彩红.哈尔滨工业大学 2017
[7]基于dSPACE的ESC硬件在环仿真测试系统开发研究[D]. 黄淼.河北工业大学 2017
[8]飞跨电容型三电平Buck变换器的功能集成与动态优化研究[D]. 钟志浩.华中科技大学 2015
[9]弱电网情况下光伏并网逆变器的稳定性研究[D]. 蔡蒙蒙.天津大学 2014
[10]1kVA单级式光伏并网逆变器的研制[D]. 孙继健.南京航空航天大学 2011
本文编号：3249735
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PLL带宽对系统影响
上海电机学院硕士学位论文-19-图2-9逆变器输出阻抗Bode图Fig.2-9Thebodediagramofinvertersoutputimpedance图2-10逆变器输出阻抗实部曲线Fig.2-10Therealpartcurveofinverteroutputimpedance由图2-9可以看出，式（2-29）提出的逆变器输出阻抗数学模型与仿真实验得到的逆变器输出模型是十分吻合的，证明了式（2-29）Yinv(s)数学模型的准确性，逆变器输出阻抗实部Re{Yinv}的变化曲线如图2-10所示，输出阻抗Re{Yinv}在1700Hz时穿越0刻度线，也就是说在谐振频率大于1700Hz时，输出阻抗Re{Yinv}小于0，系统可能出现不稳定，1700Hz即为系统的临界谐振频率。2.5.2改进并网逆变器稳定裕度方法验证仿真假设电网阻抗Lg为49.5μH，模拟400m传输线路，则逆变器-电网系统处于电网阻抗、电网电容与逆变器滤波电阻L构成的谐振下，设置临界谐振频率为b)相角b)phaseangle
上海电机学院硕士学位论文-19-图2-9逆变器输出阻抗Bode图Fig.2-9Thebodediagramofinvertersoutputimpedance图2-10逆变器输出阻抗实部曲线Fig.2-10Therealpartcurveofinverteroutputimpedance由图2-9可以看出，式（2-29）提出的逆变器输出阻抗数学模型与仿真实验得到的逆变器输出模型是十分吻合的，证明了式（2-29）Yinv(s)数学模型的准确性，逆变器输出阻抗实部Re{Yinv}的变化曲线如图2-10所示，输出阻抗Re{Yinv}在1700Hz时穿越0刻度线，也就是说在谐振频率大于1700Hz时，输出阻抗Re{Yinv}小于0，系统可能出现不稳定，1700Hz即为系统的临界谐振频率。2.5.2改进并网逆变器稳定裕度方法验证仿真假设电网阻抗Lg为49.5μH，模拟400m传输线路，则逆变器-电网系统处于电网阻抗、电网电容与逆变器滤波电阻L构成的谐振下，设置临界谐振频率为b)相角b)phaseangle
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VSG并网逆变器的模糊滑模控制策略研究[J]. 魏久林,王奔,段瑞林,陈亚菲,张清明,张爽. 电工技术. 2019(15)
[2]三相LCL型并网逆变器的阻抗建模及特性分析[J]. 李奕欣,赵书强,马燕峰,李忍,汪洋. 电力自动化设备. 2019(07)
[3]提高弱电网下LCL型并网逆变器稳定性的改进电网电压前馈策略[J]. 于文倩,同向前,燕聪,焦攀. 电气工程学报. 2019(02)
[4]改进型双二阶广义积分器锁相环[J]. 周科,刘伯鸿,高峰阳,练银峰. 电测与仪表. 2019(17)
[5]基于控制硬件在环的风电机组阻抗测量及影响因素分析[J]. 李光辉,王伟胜,刘纯,何国庆,叶俭,孙建. 电网技术. 2019(05)
[6]改进的孤岛微电网主从控制策略[J]. 陈涛,李哲,赖向平,周婧婧,黎博,陈飞雄. 电力系统及其自动化学报. 2019(11)
[7]改进下垂控制的并联逆变器小信号稳定性分析[J]. 廖丽,张昌华,段雪,刘倪. 电测与仪表. 2018(18)
[8]基于改进DSOGI-FLL的并网变流器多谐振解耦网络同步方法[J]. 欧阳森,马文杰,柯清派. 电力系统自动化. 2018(19)
[9]基于改进二阶广义积分锁相的LVRT控制策略[J]. 雷红玲,杨畅,李建飞,谢运祥. 电气应用. 2018(16)
[10]一种改进型两相静止坐标系增强型锁相环[J]. 张国庆,王贵忠,吴志琪,于同伟,李籽良. 电力自动化设备. 2018(08)
硕士论文
[1]级联型电力电子变压器输入级控制策略研究[D]. 庞浩帅.兰州理工大学 2019
[2]模块化多电平换流器的若干优化控制方法研究[D]. 俞天奇.浙江大学 2019
[3]配电网下的多微电网控制策略研究[D]. 冯文德.辽宁工业大学 2019
[4]二极管箝位三电平APF设计及其控制研究[D]. 刘亮.西南交通大学 2018
[5]基于序阻抗的储能PCS并网逆变器稳定性研究[D]. 陈瑀锌.广西大学 2017
[6]基于阻抗模型的并网逆变器稳定性分析[D]. 张彩红.哈尔滨工业大学 2017
[7]基于dSPACE的ESC硬件在环仿真测试系统开发研究[D]. 黄淼.河北工业大学 2017
[8]飞跨电容型三电平Buck变换器的功能集成与动态优化研究[D]. 钟志浩.华中科技大学 2015
[9]弱电网情况下光伏并网逆变器的稳定性研究[D]. 蔡蒙蒙.天津大学 2014
[10]1kVA单级式光伏并网逆变器的研制[D]. 孙继健.南京航空航天大学 2011
本文编号：3249735
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