风力发电系统并入交流微网的控制研究

发布时间：2017-06-07 19:03

  本文关键词：风力发电系统并入交流微网的控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着用电负荷的不断增长、能源与环境问题的日益凸显,分布式发电技术不断发展。虽然分布式发电系统的大规模应用对电网运行、控制和电力市场等带来新的机遇和挑战,但其本身仍然存在很多问题,最重要的一点在于：分布式电源相对电网来说是一个不可控的电源,会对电网的稳定运行造成一定的负面影响。因此,分布式发电机组的大规模并网会存在不少困难。为了解决大电网与分布式电源之间的矛盾,更好地促进分布式发电机组大规模的整合与应用,微电网的概念被提了出来。微电网作为分布式发电的有效承载方式,充分汲取分布式发电的优点,与大电网互为支撑,可以使用户侧得到不间断的供电。而微电网并网和孤岛运行模式之间的无缝切换作为保证微电网内敏感负荷正常运行的前提,成为微电网研究中的重要内容之一。本文在分析多逆变器并联系统中传统下垂控制法及逆变器输出阻抗对系统性能的影响基础上,通过引入虚拟负阻抗,提出一种适合微电网多逆变器并联的电压电流双环下垂控制策略；然后分析了下垂控制微电网逆变器在孤岛和并网两种模式下的运行特性,并且提出了一种并网预同步控制策略,实现了微电网逆变器由孤岛到并网模式的平滑切换；最后,论文在Matlab/Simulink平台搭建了仿真模型,验证了上述控制方法的有效性。
【关键词】：微电网 分布式发电 逆变器 下垂控制 平滑切换
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究目的和意义10-13
• 1.2 国内外研究现况13-15
• 1.2.1 北美的微电网研究13-14
• 1.2.2 欧盟的微网研究14
• 1.2.3 亚洲的微网研究14-15
• 1.2.4 我国的微网研究15
• 1.3 风力发电技术的研究现状15-16
• 1.3.1 国内外风力发电发展状况15-16
• 1.3.2 风电并网对大电网的影响16
• 1.4 论文的主要研究内容16-18
• 第2章 微电网和风力发电系统的基本原理18-31
• 2.1 微电网的定义18
• 2.2 微电网的结构18-19
• 2.3 微电网的特点19-20
• 2.4 微电网系统的控制策略20-23
• 2.4.1 微电网接口逆变器的控制策略20-23
• 2.5 风力发电系统的基本结构和运行原理23-27
• 2.5.1 双馈风机的基本结构23-24
• 2.5.2 双馈风机的基本工作原理24-25
• 2.5.3 风速的基本模型25-26
• 2.5.4 风力机的数学模型26-27
• 2.6 转子侧变流器控制27-30
• 2.6.1 双馈电机在dq旋转坐标系下的模型27-28
• 2.6.2 定子磁链定向矢量控制28-30
• 2.7 本章小结30-31
• 第3章 微电网接口逆变器的改进控制策略31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 三相逆变器的结构和数学模型31-35
• 3.2.1 逆变器在abc三相静止坐标系下的模型32
• 3.2.2 逆变器在αβ两相静止坐标系下的数学模型32-33
• 3.2.3 逆变器在dq两相旋转坐标系下的数学模型33-35
• 3.3 基于下垂控制的电压电流双闭环控制35-36
• 3.3.1 电压电流双闭环解耦控制36
• 3.4 基于下垂控制的虚拟负阻抗控制策略36-40
• 3.4.1 传统下垂控制原理37-38
• 3.4.2 虚拟阻抗原理38-39
• 3.4.3 虚拟负阻抗原理39-40
• 3.5 仿真案例40-45
• 3.5.1 传统方法的仿真结果41-43
• 3.5.2 虚拟负阻抗方法的仿真结果43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第4章 微电网双模式无缝切换的控制策略46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 微电网系统级的控制模式46-48
• 4.2.1 主从控制46-47
• 4.2.2 对等控制47
• 4.2.3 基于多代理技术的控制47-48
• 4.3 微电网的运行方式48-52
• 4.3.1 孤岛切换到并网48-52
• 4.3.2 并网切换到孤网52
• 4.4 仿真案例52-57
• 4.4.1 孤岛切换到并网53-56
• 4.4.2 并网切换到孤岛56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 风力发电系统并入交流微电网的仿真应用58-64
• 5.1 引言58-60
• 5.2 仿真流程60-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64
• 6.2 展望64-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果69-70
• 致谢70

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本文编号：429963