任意功率因数下并网变流器的广义阻抗建模及其二次侧测量方法

发布时间：2021-10-26 00:57

　　在现代电网中,随着以变流器为接口的风电、光伏等新能源发电占比的不断增大,新能源接入的交流电网逐渐变弱,呈现弱电网（本文特指低短路比电网）特性。在弱电网场景下,高比例新能源电力系统中变流器间相互作用凸显,系统面临严重的小干扰稳定问题。广义阻抗法基于极坐标系推导得到系统阻抗矩阵,并通过Schur法,将系统阻抗模型由2x2降阶为SISO模型。相比传统的阻抗方法,该方法不仅得到了系统SISO模型,进而可以采用Nyquist判据进行定量稳定性分析,进而提出原-对偶复电路的概念,指出广义阻抗可看成是原-对偶复电路的特例,并网变流器的阻抗一般采用主动测量的方法进行准确测量,目前已经有了从变流器二次侧注入扰动信号的广义阻抗测量方法,该方法的优势是二次侧注入可以大量节约经济成本,而且操作更加便捷。但是,上述研究都针对单位功率因数的工况,任意功率因数时的建模和测量还有待研究。本文的主要研究内容与成果如下:1)提出了任意功率因数下在电流内环注入扰动信号的并网变流器广义阻抗测量方法,适应次超同步频段和中低频段范围内的广义阻抗测量需求。首先,推导出二次侧电流内环注入扰动后变流器侧的端口特性方程,并变换至同步坐标... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

阻抗分析法等效电路

次超同步频段的广义阻抗建模与测量173次超同步频段的广义阻抗建模与测量3.1次超同步频段内环注入扰动的并网变流器端口特性推导本章节关注由锁相环和电流环的动态引起的振荡，不讨论由其他动态（例如外环控制器）引起的极低或极高频率稳定性问题。在次超同步频段考虑的控制环节主要是锁相环和电流内环(currentcontroller,CC)。此外考虑电压前馈的低通滤波和解耦项，具体框图如图3.1所示。Idref和Iqref分别为电流环d轴和q轴的指令，Idper和Iqper分别表示测量实验在d轴和q轴注入的扰动量。Hpll(s)abc/dqabc/dqUabcIabcUdUqθpllUdrefUqrefUdIdIqIqrefUqHi(s)Hi(s)ω0Lfω0LfΔIdperΔIqperIdIqIdref锁相环电流环GFF(s)GFF(s)图3.1次超同步频段并网变流器控制框图在变流器侧，电流通过滤波电感的动态可以表示为：dsdfpllfdqsqpllffqUULsLIUULLsI(3.1)电压的参考值可以表示为：ds_redi0fqqs_reqi0fd()()fdrefFFdfqrefFFqUIIHsGsULIUIIHsGsULI(3.2)调制环节的延迟特性[77]为：_PWM_()dsdsrefqsqsrefUUGsUU(3.3)其中PWMG(s)一般为一阶惯性环节，表达式如式(3.4)，表示变流器PWM波的开关周期，通常为1ms以下。

Y和-Y的测量值比较


本文编号：3458508