交直流混合微网双向AC/DC互联变流器控制策略研究

发布时间：2024-04-02 06:32

　　微网可以有效整合和利用分布式电能,具有巨大的社会和经济意义。而交直流混合微网能够更方便的连接分布式电源,同时融合了直流微网和交流微网的特点,功率流动和控制方式也更加灵活。互联变流器作为交、直流子网功率接口,能通过控制功率交换实现子网的相互支撑,有利于整个微网系统的可靠稳定运行。为解决传统归一化下垂控制与交、直流子网电压精度之间的矛盾,提出了一种适用于交直流混合微网互联接口的自适应下垂控制。本文对交直流混合微网的功率平衡关系和下垂控制原理进行深入研究,针对低压微网的孤岛运行模式,推导了传统归一化控制中下垂系数与传输功率的关系式,引入交、直流电压变化量构建表征系统负载状态的运行判据,基于此设计了下垂系数自适应变化的控制策略,并通过小信号分析得到维持系统稳定的下垂系数范围,使系统在每种工况下都能达到功率的最佳平衡。针对系统并联线路阻抗不匹配引起的传输功率分配偏差问题,提出了一种提高功率分配精度的控制方法。因互联变流器具有双向传输能力,将其下垂特性拆分成两个等效的下垂特性,在此基础上分析了系统线路阻抗差异对并联运行互联变流器传输功率和产生环流的影响,同时对传输功率成比例分配条件也进行了研究,基...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1互联变流器典型拓扑I

交直流混合微网系统的功率等级不尽相同,交、直流子网的组合方式也灵活多样,然而三相全桥结构只能连接特殊电压等级的交、直流母线,因此需要额外加入一级DC/DC变换器以适应子网电压宽范围的要求。文献[10]采用双向准Z源逆变器作为互联变流器,其拓扑结构如图1-1b)所示,依靠Z源逆变....

图1-2互联变流器典型拓扑II

针对高压混合微网,交、直流子网之间可能涉及大功率交换,考虑到单个器件承受能力、设计运行成本以及安全可靠性等方面的问题,可以并联部署多个互联变换器以分散功率,也可以使用模块化多电平变流器结构(ModularMultilevelConverter,MMC),如图1-2a)所示。....

图2-1交直流混合微网结构示意图

目前普遍研究和使用的交直流混合微网结构如图2-1所示,诸如光伏、风电机组等分布式电源和如锂电池、超级电容等储能单元,均通过DC/DC、DC\AC、AC/DC等电力电子变换器选择则性的接入交、直流母线,利用一个或多个互联变流器并联运行作为连接交、直流子网的功率接口,通过控制功率双向....

图2-2并联逆变器等效电路图

交流子网脱离配电网运行时,构成交流子网的并联逆变器的等效电路图如图2-2所示,其中Ei??i和Vac?0分别为第i台微源输出端电压和交流母线电压,Zi??i=ri+jXi为第i台逆变器等效输出阻抗和线路阻抗之和,Zacload为负载阻抗。逆变器i输出电流和功率为:

本文编号：3945963