非理想电网下虚拟同步发电机暂态稳定性研究

发布时间：2020-06-11 12:03

【摘要】：随着新能源发电技术的发展,以逆变器为主要接口的分布式电源得到了越来越广泛的应用,但电力电子化器件由于缺乏旋转惯性和阻尼分量,威胁电网稳定性。虚拟同步发电机技术(VSG)通过模拟同步发电机的运行机制和外特性,能够改善系统稳定性,因此受到了广泛应用。然而,VSG也具有与同步发电机相似的功角特性,同样存在功角稳定问题。系统遭受大干扰后可能会导致VSG输出电压与电网电压之间失去同步,而失步现象会进一步导致系统电压、电流和功率等状态变量的大幅度、周期性振荡变化,严重影响电网的安全稳定运行。同时电力电子化器件的饱和非线性等特征导致传统暂态稳定性的分析方法不再适用,因此需提出新的暂态稳定性分析方法才能保障大电网的安全运行。本文针对基于VSG控制策略的微网逆变器展开研究,首先简要介绍了目前微网逆变器主要存在的控制策略,再对非理想电网情况下微网逆变器控制策略及其稳定性分析方法的研究现状进行了概括;然后针对基于VSG控制策略的微网逆变器,对其主电路拓扑、控制原理及结构进行了详细阐述;接着在传统电力系统中的暂态稳定性分析方法基础上,结合电力电子器件的饱和特性,对不同故障类型下的VSG输出电流特性、系统运行过程及系统的暂态稳定性进行了具体分析,同时提出了一种适用于含逆变电源微电网系统的暂态稳定性分析方法以及提高虚拟同步机暂态稳定性的相应措施。最后通过具体的案例仿真验证了本文理论分析的正确性和解决方案的可行性,并对未来的研究工作进行了展望。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM341;TM712

【参考文献】

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本文编号：2707876