孤岛模式下多变流器微网分层协调控制策略及实验研究

发布时间：2021-08-25 03:10

　　随着不可再生能源不断枯竭和新能源分布式发电（distributed generation,DG）规模逐渐扩大,分布式发电技术也越来越受到重视。尤其是许多太阳能和风能丰富的偏远地区,通过新能源发电技术可以实现自给自足,在这种背景下孤岛多变流器微网发电系统发挥着巨大作用。因此,孤岛多变流器系统电压和频率的稳定,协调好微网系统中多变流器之间的功率调配成为当下的研究热点。本文将围绕孤岛模式下的多变流器系统从以下四个方面展开研究:（1）围绕单台DC/AC变流器的电压电流控制、参数设计和复杂负载下控制策略设计展开研究。首先建立了LC型单变流器系统主电路结构和相应数学模型,然后推导dq解耦的电压电流双闭环的开环传递函数,通过传递函数绘制出相应bode图,根据奈奎斯特稳定性判据分析兼顾了系统的动态性能和稳定裕度,折中选定出相应电流内环比例系数和电压外环比例积分系数。此外,针对不平衡和非线性负载工况提出了相应的电压补偿控制策略,并给出了不平衡负载工况下基波正负序分离推导过程和非线性负载工况下谐波分量提取技术。最后通过PLESC仿真软件验证了控制参数设计的正确性,不平衡电压补偿控制和谐波电压补偿控制策略的... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

主从控制模式

(2)对等控制模式如图1-6所示为对等控制模式示意图,所谓对等控制模式指的是不再对并联变流器系统中的各个单元进行主次划分,将并联系统的控制进行分散对等化,每台变流器单元控制策略都一样(下垂控制)且在整个系统中的地位都是平等的。对等控制系统中的各台变流器以其他发电单元输出功率为参考信号,对功率信号进行解析后得到本单元电压参考信号。这种控制模式对比起主从控制模式具有更佳的可靠性和稳定性,并联系统中任何一台变流器单元出现故障都不会影响到其他发电单元的正常运行,直接将其从系统中切除即可,也更容易实现发电单元的即插即用。

(3)分层控制模式如图1-7所示为分层控制模式示意图,所谓分层控制模式就是多并联变流器系统中具有一个中央控制器,对整个系统进行协调控制。中央控制器可以向系统中各个发电单元发出参考信号和同步修正信号,可以检测到每台变流器电压、频率和功率信息,然后进行一系列协调控制后,将控制信号通过通信线发送给各个变流器单元进行各自功率、电压和频率的二次修正,以达到功率均分、电压频率的稳定目的。所以分层控制模式通常将各台变流器的本地控制划分为一次控制,由中央控制器进行的再次控制划分为二次控制。这种控制模式结构简单易于实现,并且控制效果显著,所以本文多变流器系统以分层控制模式为主[16-17]。


本文编号：3361270