网侧电压扰动下同步逆变器并网控制研究
发布时间：2020-12-14 08:05
伴随着能源枯竭与传统大电网事故频繁发生的双重压力下,集中式大电网供电的弊端逐渐显现且难以满足用户对电网越来越高的安全性和可靠性需求。分布式发电系统应运而生,而同步逆变器则是众多分布式发电方式中的一种。由于同步逆变器模拟了同步发电机的工作原理,其增加了虚拟转动惯量,能够进一步实现友好并网,并保证发电系统的稳定性。但当网侧电压受到干扰波动时同步逆变器的输出功率将产生大幅振荡并产生负序电流,严重影响了系统的稳定。因此,如何在网侧电压扰动下维持输出功率的相对稳定及如何消除负序电流是同步逆变器仍需要解决的问题。针对以上问题,本文研究的具体工作如下:（1）对近几年来同步逆变器的发展趋势、控制策略和并网后仍存在的问题加以分析,对同步逆变器模拟同步发电机的根本原理做出分析和数学推导,并用仿真验证了在不同电网参数下并网运行的可行性。针对网侧电压扰动下同步逆变器无法保证输出功率稳定及并网后存在负序电流的问题,提出两种控制策略用以解决该问题。（2）基于ADCA控制策略的同步逆变器并网运行方案。ADCA（Adaptive Drooping Coefficient Adjustment,ADCA）控制策略即根据...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 网侧电压扰动类型
1.3 并网逆变器的控制算法
1.4 同步逆变器的发展及现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 本文的研究内容
全文章节结构图
第2章 同步逆变器原理及建模仿真
2.1 同步逆变器的引入
2.1.1 同步发电机的本体结构与数学模型
2.1.2 同步逆变器的数学模型
2.2 同步逆变器的控制器模型
2.2.1 控制器模型
2.2.2 同步逆变器中的锁相环应用
2.3 基于Matlab的仿真结果验证
2.4 本章小结
第3章 网侧电压扰动下的ADCA控制方法
3.1 同步逆变器底层控制系统的建立
3.1.1 调速电路模块
3.1.2 滤波电路模块
3.2 同步逆变器下垂特性分析
3.3 ADCA控制算法引入
3.3.1 ADCA的P/f控制
3.3.2 ADCA的Q/V控制
3.4 电压扰动下的锁相环与公式法对比
3.4.1 电压扰动下的锁相环法
3.4.2 电压扰动下的公式法
3.5 基于Matlab的仿真结果验证
3.6 本章小结
第4章 网侧电压扰动下改进型负序电流优化方法
4.1 对称分量法分析
4.2 基于对称分量法的正负序快速提取
4.2.1 网侧电压扰动下的正负序分离
4.2.2 正负序合并验证
4.3 改进型负序电流优化控制策略设计
4.4 基于Matlab的仿真结果验证
4.5 本章小结
第5章 仿真GUI设计与实验平台搭建
5.1 仿真GUI设计
5.1.1 功能需求与可行性分析
5.1.2 GUI设计说明
5.2 系统软/硬件设计
5.2.1 TMS320F28335开发板设计
5.2.2 DSP工作电路设计
5.2.3 系统DSP程序流程
5.3 实验平台搭建与结果分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士学位期间的学术成果及科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]准单级隔离Buck-Boost型多输入逆变器[J]. 江加辉,陈道炼,佘敏. 电工技术学报. 2018(18)
[2]不平衡负载条件下三相四线制并联逆变器的下垂控制[J]. 陈杰,赵冰,陈新,刘名凹,龚春英. 电工技术学报. 2018(20)
[3]面向远洋海岛新能源自治微网的双重化备用电源规划[J]. 张哲原,林湘宁,丁苏阳,苏舒,李正天,陈冲,汪致洵,赵波,陈哲. 中国电机工程学报. 2019(08)
[4]基于综合能源协同优化的配电网规划策略[J]. 李阳,郇嘉嘉,曹华珍,高崇,张旭,张俊潇,陈荃. 电网技术. 2018(05)
[5]一种低输入电流纹波的单级式三相并网逆变器[J]. 叶尊敬,嵇保健,洪峰,王星星. 电工技术学报. 2018(10)
[6]三相四桥臂并网逆变器约束模型预测控制[J]. 陈启宏,罗潇汝,张立炎. 电网技术. 2018(02)
[7]新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究[J]. 郭小强,朱铁影. 电工技术学报. 2018(01)
[8]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[9]新能源大规模接入下的未来电力系统演化模型[J]. 谢宇翔,张雪敏,罗金山,夏德明,张艳. 中国电机工程学报. 2018(02)
[10]基于电流矢量特征分析的逆变器开路故障快速诊断与定位方法[J]. 陈勇,刘志龙,陈章勇. 电工技术学报. 2018(04)
硕士论文
[1]基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制技术研究[D]. 陈秉乾.西南交通大学 2017
[2]基于虚拟同步发电机的微网逆变器并网技术研究[D]. 余璞.西南交通大学 2016
[3]同步逆变器的控制方法及闭环参数设计[D]. 黎先葵.华中科技大学 2015
[4]基于虚拟同步控制的微网逆变器运行特性研究[D]. 彭斌.湖南大学 2015
[5]基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制研究[D]. 付柳.西南交通大学 2015
[6]双馈风力发电机转子绕组匝间短路故障的研究[D]. 张立鹏.华北电力大学 2015
[7]基于虚拟同步发电机的光伏并网发电控制策略研究[D]. 徐湘楚.华北电力大学 2015
[8]基于同步发电机模型的逆变器并网研究[D]. 赵倩.青岛科技大学 2012
[9]基于电压源逆变器的微电网控制研究[D]. 聂听之.哈尔滨理工大学 2012
[10]三相并网逆变器滞环控制技术研究[D]. 郭英.燕山大学 2010
本文编号：2916113
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 网侧电压扰动类型
1.3 并网逆变器的控制算法
1.4 同步逆变器的发展及现状
1.4.1 国外研究现状
1.4.2 国内研究现状
1.5 本文的研究内容
全文章节结构图
第2章 同步逆变器原理及建模仿真
2.1 同步逆变器的引入
2.1.1 同步发电机的本体结构与数学模型
2.1.2 同步逆变器的数学模型
2.2 同步逆变器的控制器模型
2.2.1 控制器模型
2.2.2 同步逆变器中的锁相环应用
2.3 基于Matlab的仿真结果验证
2.4 本章小结
第3章 网侧电压扰动下的ADCA控制方法
3.1 同步逆变器底层控制系统的建立
3.1.1 调速电路模块
3.1.2 滤波电路模块
3.2 同步逆变器下垂特性分析
3.3 ADCA控制算法引入
3.3.1 ADCA的P/f控制
3.3.2 ADCA的Q/V控制
3.4 电压扰动下的锁相环与公式法对比
3.4.1 电压扰动下的锁相环法
3.4.2 电压扰动下的公式法
3.5 基于Matlab的仿真结果验证
3.6 本章小结
第4章 网侧电压扰动下改进型负序电流优化方法
4.1 对称分量法分析
4.2 基于对称分量法的正负序快速提取
4.2.1 网侧电压扰动下的正负序分离
4.2.2 正负序合并验证
4.3 改进型负序电流优化控制策略设计
4.4 基于Matlab的仿真结果验证
4.5 本章小结
第5章 仿真GUI设计与实验平台搭建
5.1 仿真GUI设计
5.1.1 功能需求与可行性分析
5.1.2 GUI设计说明
5.2 系统软/硬件设计
5.2.1 TMS320F28335开发板设计
5.2.2 DSP工作电路设计
5.2.3 系统DSP程序流程
5.3 实验平台搭建与结果分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、攻读硕士学位期间的学术成果及科研项目
【参考文献】：
期刊论文
[1]准单级隔离Buck-Boost型多输入逆变器[J]. 江加辉,陈道炼,佘敏. 电工技术学报. 2018(18)
[2]不平衡负载条件下三相四线制并联逆变器的下垂控制[J]. 陈杰,赵冰,陈新,刘名凹,龚春英. 电工技术学报. 2018(20)
[3]面向远洋海岛新能源自治微网的双重化备用电源规划[J]. 张哲原,林湘宁,丁苏阳,苏舒,李正天,陈冲,汪致洵,赵波,陈哲. 中国电机工程学报. 2019(08)
[4]基于综合能源协同优化的配电网规划策略[J]. 李阳,郇嘉嘉,曹华珍,高崇,张旭,张俊潇,陈荃. 电网技术. 2018(05)
[5]一种低输入电流纹波的单级式三相并网逆变器[J]. 叶尊敬,嵇保健,洪峰,王星星. 电工技术学报. 2018(10)
[6]三相四桥臂并网逆变器约束模型预测控制[J]. 陈启宏,罗潇汝,张立炎. 电网技术. 2018(02)
[7]新型非隔离型三相三电平光伏并网逆变器及其漏电流抑制研究[J]. 郭小强,朱铁影. 电工技术学报. 2018(01)
[8]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[9]新能源大规模接入下的未来电力系统演化模型[J]. 谢宇翔,张雪敏,罗金山,夏德明,张艳. 中国电机工程学报. 2018(02)
[10]基于电流矢量特征分析的逆变器开路故障快速诊断与定位方法[J]. 陈勇,刘志龙,陈章勇. 电工技术学报. 2018(04)
硕士论文
[1]基于虚拟同步发电机的光伏并网逆变器控制技术研究[D]. 陈秉乾.西南交通大学 2017
[2]基于虚拟同步发电机的微网逆变器并网技术研究[D]. 余璞.西南交通大学 2016
[3]同步逆变器的控制方法及闭环参数设计[D]. 黎先葵.华中科技大学 2015
[4]基于虚拟同步控制的微网逆变器运行特性研究[D]. 彭斌.湖南大学 2015
[5]基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制研究[D]. 付柳.西南交通大学 2015
[6]双馈风力发电机转子绕组匝间短路故障的研究[D]. 张立鹏.华北电力大学 2015
[7]基于虚拟同步发电机的光伏并网发电控制策略研究[D]. 徐湘楚.华北电力大学 2015
[8]基于同步发电机模型的逆变器并网研究[D]. 赵倩.青岛科技大学 2012
[9]基于电压源逆变器的微电网控制研究[D]. 聂听之.哈尔滨理工大学 2012
[10]三相并网逆变器滞环控制技术研究[D]. 郭英.燕山大学 2010
本文编号：2916113
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2916113.html
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