公共直流母线系统虚拟电机技术研究
发布时间：2022-01-25 20:21
公共直流母线系统是由集中式AC/DC连接外部交流电网,允许光伏、风机、储能、直流负荷等多个单元经变流器灵活接入的开放直流系统,具有适合分布式单元及负荷即插即用的特点。典型应用场景有:电动汽车充电站、区域直流配电网、数据中心等。基于电网友好与直流系统稳定的需求研究一种应用于公共直流母线系统的虚拟电机技术,集中式AC/DC采用负荷虚拟同步电动机控制,模拟传统电动机功率特性及惯性阻尼特性;储能DC/DC配合负荷虚拟同步机的实现,同时模拟直流电机,根据直流母线电压进行柔性充放电维持系统稳定,主要研究工作如下:（1）对公共直流母线系统拓扑及整体控制方案进行分析,介绍了公共直流母线系统拓扑结构,确定各端口变流器主电路拓扑并建立数学模型,分析各端口变流器作用及控制目标,并给出适用于本文公共直流母线系统的虚拟电机整体控制方案。（2）对负荷虚拟同步电动机工作原理进行了详细分析,阐述其功率特性与惯性阻尼外特性,结合AC/DC建立直流母线电压与提高电能质量的需求,给出“直流母线电压控制-功率环-电压电流内环”的虚拟同步电动机控制策略具体实现方法,并分析了其中直流母线电压控制充当二次调节的原理。通过模拟电网故...
【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】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２前馈解耦控制原理图??
１．２．２储能端口?ＤＣ／ＤＣ变流器控制??以双向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ变流器为例，储能端口?ＤＣ／ＤＣ传统控制策略主要有两种：??单电流环控制和电压电流双闭环控制，控制策略如图１－４所示。??５??
?Ｓ?：？??＾￣￣￣???图１－３直接功率控制原理图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉｒｅｃｔ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??以上几种传统控制方案均是针对单一的三相ＰＷＭ型ＡＣ／ＤＣ变流器，并未考??虑其在公共直流母线系统背景下，作为电网负荷与电网之间的相互作用。电力电??子负荷的传统控制模式是“只管用电，不管电网”，但存在以下弊端：１）公共直流??母线系统经变流器并入外部交流电网，变流器无传统电动机惯性阻尼特性与同步??机制，使系统对电压、功率波动格外敏感；２）当电网发生频率变化、电网电压跌??落等短暂性故障时，仅靠源侧变流器调整己无法维持电网稳定运行。且经电力电??子装置并入电网的直流系统作为可控负荷，是灵活可控的，可以参与电网调频调??压
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟同步发电机输出阻抗建模与弱电网适应性研究[J]. 韩刚,蔡旭. 电力自动化设备. 2017(12)
[2]虚拟电机技术应用前景和发展方向[J]. 孔祥平,冯畅,丁昊,史明明,袁宇波,张宸宇. 电力工程技术. 2017(05)
[3]基于改进虚拟同步发电机算法的微网逆变器二次调频方案[J]. 李斌,周林,余希瑞,郑晨,刘晋宏. 电网技术. 2017(08)
[4]基于负荷虚拟同步机的三相电压型PWM整流器[J]. 吕志鹏,蒋雯倩,单杨,吴鸣,宋振浩,郑楠. 供用电. 2017(04)
[5]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)
[6]基于同步逆变器的微电网二次调频策略及特性分析[J]. 梁英,盛万兴,钟庆昌,刘东奇. 中国电机工程学报. 2017(02)
[7]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)
[8]直流微网电能质量问题探讨[J]. 陈鹏伟,肖湘宁,陶顺. 电力系统自动化. 2016(10)
[9]一种适用于直流微电网的改进型电流负荷分配控制策略[J]. 杨捷,金新民,吴学智,江晨. 中国电机工程学报. 2016(01)
[10]虚拟同步发电机功率环的建模与参数设计[J]. 吴恒,阮新波,杨东升,陈欣然,钟庆昌,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2015(24)
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
[2]分布式电源的虚拟同步发电机控制技术研究[D]. 孟建辉.华北电力大学 2015
[3]三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术研究与实现[D]. 陈伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于硬件在环的虚拟同步机并/离网控制研究[D]. 王彩冉.北京交通大学 2018
[2]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
[3]直流微电网蓄电池功率均衡及母线电压稳定控制研究[D]. 谭树成.西安理工大学 2017
[4]微网逆变器的虚拟同步发电机控制策略研究[D]. 毛福斌.合肥工业大学 2016
本文编号：3609148
【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】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２前馈解耦控制原理图??
１．２．２储能端口?ＤＣ／ＤＣ变流器控制??以双向Ｂｕｃｋ－Ｂｏｏｓｔ变流器为例，储能端口?ＤＣ／ＤＣ传统控制策略主要有两种：??单电流环控制和电压电流双闭环控制，控制策略如图１－４所示。??５??
?Ｓ?：？??＾￣￣￣???图１－３直接功率控制原理图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｄｉｒｅｃｔ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??以上几种传统控制方案均是针对单一的三相ＰＷＭ型ＡＣ／ＤＣ变流器，并未考??虑其在公共直流母线系统背景下，作为电网负荷与电网之间的相互作用。电力电??子负荷的传统控制模式是“只管用电，不管电网”，但存在以下弊端：１）公共直流??母线系统经变流器并入外部交流电网，变流器无传统电动机惯性阻尼特性与同步??机制，使系统对电压、功率波动格外敏感；２）当电网发生频率变化、电网电压跌??落等短暂性故障时，仅靠源侧变流器调整己无法维持电网稳定运行。且经电力电??子装置并入电网的直流系统作为可控负荷，是灵活可控的，可以参与电网调频调??压
【参考文献】：
期刊论文
[1]虚拟同步发电机输出阻抗建模与弱电网适应性研究[J]. 韩刚,蔡旭. 电力自动化设备. 2017(12)
[2]虚拟电机技术应用前景和发展方向[J]. 孔祥平,冯畅,丁昊,史明明,袁宇波,张宸宇. 电力工程技术. 2017(05)
[3]基于改进虚拟同步发电机算法的微网逆变器二次调频方案[J]. 李斌,周林,余希瑞,郑晨,刘晋宏. 电网技术. 2017(08)
[4]基于负荷虚拟同步机的三相电压型PWM整流器[J]. 吕志鹏,蒋雯倩,单杨,吴鸣,宋振浩,郑楠. 供用电. 2017(04)
[5]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)
[6]基于同步逆变器的微电网二次调频策略及特性分析[J]. 梁英,盛万兴,钟庆昌,刘东奇. 中国电机工程学报. 2017(02)
[7]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)
[8]直流微网电能质量问题探讨[J]. 陈鹏伟,肖湘宁,陶顺. 电力系统自动化. 2016(10)
[9]一种适用于直流微电网的改进型电流负荷分配控制策略[J]. 杨捷,金新民,吴学智,江晨. 中国电机工程学报. 2016(01)
[10]虚拟同步发电机功率环的建模与参数设计[J]. 吴恒,阮新波,杨东升,陈欣然,钟庆昌,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2015(24)
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
[2]分布式电源的虚拟同步发电机控制技术研究[D]. 孟建辉.华北电力大学 2015
[3]三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术研究与实现[D]. 陈伟.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]基于硬件在环的虚拟同步机并/离网控制研究[D]. 王彩冉.北京交通大学 2018
[2]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
[3]直流微电网蓄电池功率均衡及母线电压稳定控制研究[D]. 谭树成.西安理工大学 2017
[4]微网逆变器的虚拟同步发电机控制策略研究[D]. 毛福斌.合肥工业大学 2016
本文编号：3609148
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