基于极坐标系的并网变流器导纳建模及小干扰稳定性分析方法

发布时间：2024-05-19 05:06

　　由于化石能源的枯竭和环境污染的加剧,新能源发电是社会能源发展的趋势之一。新能源发电设备主要通过电力电子装备并入电网,电力电子装备控制复杂,各个控制环存在多时间尺度下的相互作用,其动态特性与传统的同步发电机有较大的不同。当大规模电力电子装备并入电网时,支撑电网的同步发电机占比减小,交流电网变弱,电力电子装备与电网间的耦合增强,对电力系统的安全稳定运行造成了极大的挑战。为此,本文针对变流器并网系统的小干扰稳定问题,提出了一种极坐标系下的频域建模方法。该方法能将变流器并网系统等效为单输入单输出系统,从而利用频域方法分析单输入单输出系统时具有的优势,对变流器并网系统的小干扰稳定性进行定量的分析。本文的主要工作如下:1)推导了变流器以及电网的端口方程,在极坐标系下建立了适用于变流器工作在任意功率因数的变流器并网系统导纳模型。该导纳模型中,变流器导纳矩阵与电网导纳矩阵均具有非对角元素互为相反数的特征,能够采用相同的变换矩阵进行相似变换得到对称的导纳矩阵。利用这种独特的结构特征,建立了变流器并网系统的原-对偶复电路模型,将变流器并网系统的振荡从物理上解释为原-对偶复电路的串、并联谐振。在此基础上,建...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4-4减小输出电流后输出电流波形

浙江大学硕士学位论文基于极坐标导纳模型的并网变流器稳定性分析38图4-4减小输出电流后输出电流波形4.3变流器的稳态运行点对稳定性的影响以往的研究中，很多文献讨论了变流器的控制环节（如电压外环、功率外环、锁相环）对系统稳定性的影响[56]-[58]，但变流器的稳态运行点对稳定性的....

图4-6不同功率因数下系统的奈奎斯特曲线

浙江大学硕士学位论文基于极坐标导纳模型的并网变流器稳定性分析40-6-4-2024-505虚轴功率因数为1实轴功率因数为0.9功率因数为0.8-2.91-1.06-0.25实轴图4-6不同功率因数下系统的奈奎斯特曲线（a）三相电流波形（b）A相电流频谱图4-7不同功率因数下电流波....

图4-12控制参数变化后变流器输出电流波形

浙江大学硕士学位论文基于极坐标导纳模型的并网变流器稳定性分析46下4.54,43.96,13.45,20.23,0.94,0.75,参数参数2参数3hhh(4.17)对比参数1和参数2的幅值裕度，可知在一定范围内增大锁相环的积分参数，幅值裕度与相位裕度均减小，系统稳定性变差；对比....

图4-13RT-LAB硬件在环仿真平台

浙江大学硕士学位论文基于极坐标导纳模型的并网变流器稳定性分析474.5硬件在环仿真验证为验证本文所建立变流器并网系统等效SISO模型的有效性以及稳定性分析结果的准确性，采用RT-LAB硬件在环仿真平台进行仿真验证。4.5.1硬件在环仿真平台RT-LAB硬件在环仿真平台如图4-13....

本文编号：3977640