直流微电网下垂控制研究

发布时间：2023-04-05 14:19

　　为了解决分布式能源发电问题,微电网成为可选方案之一被提出。相较于交流微电网,直流微电网更加适合于目前的很多分布式电力设备。为了确保直流微电网的稳定运行,就须要制定一套行之有效的能量管理策略。其中如何解决能量管理底层控制中的电流分配问题,成为实现直流微电网系统中各组成单元可靠运行的关键。下垂控制作为典型的实现电流分配的方法,被广泛地研究和讨论。本文主要围绕直流微电网下垂控制进行研究。分析了DAB变换器在传统单移相控制下的工作原理,并对其进行小信号建模;结合工作原理和小信号建模结果,对变换器进行了电压、电流双闭环系统的设计,并通过仿真验证了所设计闭环系统的正确性。阐明了传统下垂控制的原理,揭示了其存在的局限性。为了改善这一局限性,本文创新性地从改变曲线方法的角度,对现有改进下垂控制进行分类介绍和分析。通过对比和总结各类方法的特点,得出直流微电网下垂控制研究的关键技术点,即补偿方法和通信方式的选择。从解决直流微电网下垂控制两大问题的角度,提出了一种基于双补偿的下垂曲线平移控制策略,并对其原理进行了详细的阐述。通过搭建仿真模型,验证了所提控制策略的可行性和优越性。搭建了基于DSP TMS320...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题的研究背景
    1.2 直流微电网概述
        1.2.1 直流微电网的结构
        1.2.2 直流微电网的特点
        1.2.3 直流微电网的研究内容
    1.3 直流微电网能量管理
        1.3.1 能量管理策略分类
        1.3.2 下垂控制简介
    1.4 双有源桥隔离型DC/DC变换器
        1.4.1 DAB变换器的发展
        1.4.2 DAB变换器的移相控制策略
    1.5 论文的主要研究内容
第二章 双有源桥隔离型DC/DC变换器
    2.1 SPS控制下变换器的工作原理
        2.1.1 DAB变换器工作过程分析
        2.1.2 DAB变换器传输功率分析
    2.2 变换器小信号分析
    2.3 闭环系统设计
        2.3.1 电压、电流双闭环控制原理
        2.3.2 电流、电压调节器参数设计
    2.4 仿真结果分析
    2.5 本章小结
第三章 直流微电网下垂控制
    3.1 传统下垂控制的原理
    3.2 传统下垂控制的局限性
    3.3 下垂曲线改变方法
    3.4 改进下垂控制对比分析
        3.4.1 平移曲线法
        3.4.2 调整系数法
        3.4.3 混合法
        3.4.4 对比与总结
    3.5 本章小结
第四章 一种基于双补偿的下垂曲线平移控制
    4.1 模糊控制
    4.2 基于双补偿的下垂曲线平移控制
        4.2.1 问题说明
        4.2.2 基于双补偿的下垂曲线平移控制
        4.2.3 模糊控制器的设计
    4.3 仿真结果分析
    4.4 本章小结
第五章 实验平台搭建与结果分析
    5.1 实验平台结构
    5.2 硬件电路设计
        5.2.1 主功率电路设计及元器件选型
        5.2.2 辅助电源电路设计及元器件选型
        5.2.3 控制电路设计
    5.3 软件系统设计
        5.3.1 控制系统介绍
        5.3.2 系统主程序设计
        5.3.3 PWM中断子程序的设计
        5.3.4 电压偏差补偿器子程序的设计
    5.4 实验结果分析
        5.4.1 单个变换器双闭环控制实验
        5.4.2 单个变换器下垂控制实验
        5.4.3 两单元并联传统下垂控制实验
        5.4.4 两单元并联所提下垂控制实验
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间研究成果
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢



本文编号：3783563