低压直流供电系统稳定性研究

发布时间：2017-10-24 01:14

  本文关键词：低压直流供电系统稳定性研究

  更多相关文章： 低压直流供电系统 下垂控制 小干扰稳定性 功率分配

【摘要】：近年来,随着分布式电源的快速发展和电力电子技术的不断成熟,电网中电源和负载的组成都有了明显的变化,采用直流的设备增多。相对于传统交流电网,低压直流供电系统具有便于控制、损耗低、电能质量高等显著优点,且不需要对电压的相位和频率进行跟踪,可控性和可靠性更高,因而有可能更适合分布式电源与负载的接入。目前直流供电系统研究较多的控制方式是下垂控制策略,该策略的扩展性和冗余性较好。本文针对采用公共母线结构的低压直流供电系统研究其在电源下垂控制策略下的系统稳定性问题,主要内容包括:1)对低压直流供电系统中的主要变流装置进行了建模和参数设计,包括AC/DC整流器和DC/DC直流斩波器。AC/DC整流器采取了SVPWM控制策略,DC/DC变流器采取了电压电流双环控制策略,并在Matlab/Simulink中对两种变流器进行了时域仿真。2)根据直流微电网系统结构和控制策略,写出了系统的状态空间方程并进行了小扰动稳定性分析,得出了在采取不同下垂系数时的系统特征值轨迹。算例结果表明,在设置合理的控制器参数和滤波器参数的前提下,直流微电网在下垂系数较大时仍能保持稳定。为分析系统的暂态稳定性,对所研究的直流微电网进行了时域仿真,仿真结果验证了小扰动稳定性分析的正确性。3)针对低压直流供电系统的功率分配问题,分析了连线电阻对微源间功率分配的影响,指出了连线电阻不能忽略的原因,和功率分配受连线电阻影响的原因。提出了基于公共母线电压反馈信号的下垂控制改进方案,能实现各微源间功率按下垂系数成反比分配,有利于负荷功率在各微源间按相同负荷率分配。在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,验证了下垂控制改进方案的有效性。
【关键词】：低压直流供电系统 下垂控制 小干扰稳定性 功率分配
【学位授予单位】：上海电力学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 课题的研究背景及意义11-12
• 1.2 低压直流供电系统概述12-13
• 1.3 直流微电网的国内外研究现状13-14
• 1.4 本文的主要研究内容14-15
• 2 低压直流供电系统结构及其控制策略15-36
• 2.1 低压直流供电系统结构15-17
• 2.2 直流供电系统控制策略17-19
• 2.3 AC/DC整流器建模及其控制策略19-31
• 2.3.1 AC/DC整流器数学模型19-21
• 2.3.2 AC/DC整流器参数设计21-24
• 2.3.3 AC/DC整流器控制策略24-27
• 2.3.4 AC/DC整流器Simulink仿真27-31
• 2.4 DC/DC变流器建模及其控制策略31-35
• 2.4.1 DC/DC变流器数学模型31-32
• 2.4.2 DC/DC变流器参数设计32-33
• 2.4.3 DC/DC变流器Simulink仿真33-35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 低压直流供电系统的稳定性分析36-49
• 3.1 低压直流供电系统的稳定性问题36
• 3.2 低压直流供电系统的小扰动稳定性分析36-47
• 3.2.1 AC/DC整流器小信号模型37-41
• 3.2.2 DC/DC变流器小信号模型41-43
• 3.2.3 低压直流供电系统小信号模型43-45
• 3.2.4 小扰动稳定性算例分析45-47
• 3.3 低压直流供电系统的暂态稳定分析47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 4 低压直流供电系统的功率分配问题49-57
• 4.1 不考虑连线电阻时的功率分配分析49-51
• 4.2 连线电阻对系统功率分配的影响51-52
• 4.3 基于公共母线信号的改进方案52-55
• 4.3.1 基于公共直流母线信号的改进下垂控制方案52-54
• 4.3.2 改进方案中通信延时对稳定性和功率分配的影响54-55
• 4.4 本章小结55-57
• 5 结论与展望57-59
• 5.1 本文的主要研究成果57
• 5.2 未来研究展望57-59
• 参考文献59-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间取得的研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 范元亮;苗逸群;;基于下垂控制结构微网小扰动稳定性分析[J];电力系统保护与控制;2012年04期

，

本文编号：1086314