微网逆变器改进下垂控制策略研究

发布时间：2023-06-03 23:07

　　随着科技的发展和饱受热议的环境问题的加剧,微电网在大电网作为主要供电的电力系统中占有了一席之地。各个分布式电源经过逆变器装置接入微电网,构成一个小型电力系统。根据微网自身的运行方式和对电能质量的更高要求,逆变器的控制方式成为了最重要的研究热点。逆变器控制方式中,对等控制具有“即插即用”、切换平滑、运行灵活等特点,下垂控制存在有功功率及无功功率耦合、多逆变器并联运行时功率分配以及微网运行模式切换等问题。因此,本文针对上述问题展开研究。文章初始对微电网的研究背景及发展现状进行了阐述,简单介绍了微网的基本结构和特点以及逆变器常用的控制方式。对恒功率控制(PQ control)、恒压恒频率控制(V/f control)、下垂控制(droop control)进行了说明和分析后,以下垂控制策略为研究对象,以低压微电网线路呈阻性为前提,建立dq坐标系下的逆变器数学模型并建立了下垂控制结构。其次,利用根轨迹图分析了下垂系数及电流电压环中比例系数、积分系数变化对系统运行稳定性的影响,并对陷波滤波器和各参数进行了设计。针对传统下垂控制无功功率分配问题,推导无功均分条件,在原控制结构中加入无功电流一致性自...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外现状
    1.3 微网中DG控制策略
        1.3.1 主从控制
        1.3.2 对等控制
        1.3.3 分层控制
    1.4 接口逆变器的基本控制策略
        1.4.1 PQ控制策略
        1.4.2 V/f控制策略
        1.4.3 下垂控制策略
    1.5 微电网运行模式切换控制
        1.5.1 组合控制策略
        1.5.2 下垂平滑切换策略
    1.6 本文主要研究内容
2 下垂控制的逆变器建模分析
    2.1 电压源型逆变器数学模型
        2.1.1 三相静止坐标系下的数学模型
        2.1.2 两相静止坐标系下的数学模型
        2.1.3 dq两相旋转坐标下的数学模型
    2.2 逆变器下垂控制模块设计
        2.2.1 LC滤波器设计
        2.2.2 功率模块分析
        2.2.3 电压电流双闭环模块分析
    2.3 多个DG之间的功率分配
        2.3.1 有功功率分配
        2.3.2 无功功率分配
    2.4 同期并网装置
    2.5 陷波滤波设计
    2.6 本章小结
3 传统下垂控制的微网仿真分析
    3.1 微网孤岛运行仿真
        3.1.1 单电源仿真
        3.1.2 双电源仿真
    3.2 微网运行模式切换仿真
        3.2.1 单电源切换仿真
        3.2.2 双电源切换仿真
    3.3 本章小结
4 改进下垂控制及仿真分析
    4.1 下垂控制模块改进
        4.1.1 虚拟阻抗的实现
        4.1.2 加入虚拟阻抗对输出特性影响
        4.1.3 无功电流一致的自适应虚拟阻抗设计
        4.1.4 电压降落
    4.2 电压和频率补偿
        4.2.1 调整下垂方程的下垂系数
        4.2.2 下垂特性电压及频率补偿
    4.3 微网仿真分析
        4.3.1 微网孤岛运行仿真分析
        4.3.2 微网并网运行仿真分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献



本文编号：3830213