单母线直流微电网模型的建立及其稳定性分析

发布时间：2021-08-10 05:07

　　在现代电力系统中,微电网因可将分布式发电单元和本地负载进行有效整合而备受关注。本文围绕直流微电网的一些关键问题进行研究;对系统进行建模和等效模型分析,并对直流微电网分别进行小信号和大信号稳定性分析,最后对各个系统之间的协调控制策略、直流下垂控制的改进方法等技术展开深入研究。在考虑线缆阻抗的情况下,利用戴维南定理将微电网支路进行简化分析,建立支路输出阻抗模型,从系统节点及支路输出阻抗模型出发,建立了直流微电网的节点阻抗模型,通过节点阻抗法来判断系统的稳定性。通过搭建一个光伏-储能直流微网的小信号模型,详细分析了静态工作点变化对变换器谐振峰值的影响、电源侧输出阻抗对电源负载并联阻抗之间的影响以及电源负载并联阻抗与线路参数之间的关系,并利用并联阻抗法分析了滤波参数等对系统小信号稳定性的影响。当直流微电网采用母线电压控制策略时,系统是一个非线性系统,因此在对系统的稳定性进行分析时,需采用非线性的分析方法。本文将切换理论用于母线电压控制直流微电网的稳定性分析中,通过建立系统在电压控制策略下的统一数学模型,利用李雅普诺夫直接法研究直流微电网大信号稳定性的参数边界条件,并根据切换系统稳定性判据分析了... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CPES提出的直流微电网结构

抗比禁止区判据来分析各微源节点阻抗特性对直流微电网系统后利用 Matlab/Simulink 平台对其进行仿真分析，对理论分证。流微电网建模口变换器模型流微电网中分布式微电源一般通过接口变换器与系统母线相连量。以 Buck 接口变换器为研究对象，当忽略变换器的高频开开关的平均动态过程时，可简化为如图 2-1 所示电路，即可得在连续导通模式(Continue Conduction Mode，简称 CCM)下的数为：Lin o L sddiL du u i Rt o oLLdu uC it R

图 2-2 Buck 接口变换器系统框图图 2-3 所示，此时 DC/DC 变换器采用电压与电流双闭环的比例。图 2-3(a)为 Buck 接口电路的电压、电流双闭环的控制电路。电流内环的传递函数可知，可以将其等效为一阶延时单元控制器)所示，将双闭环系统进行简化，电压外环采用 PI 控制策略，Gv(s)示变换器电压控制器和电流控制器，kp和 ki分别为 PI 控制器的数；Uref为输出电压参考值；D 为续流二极管，Gcon(s)为简化电制器的等效导纳；iref为电压控制器的输出，并作为电流控制器的 Buck 电路和 PI 控制器转换为 s 域模型，即可求出变换器的输满足： OScon1Z s Z s/ /sC 中的 Zcon(s)=1/Gcon(s)。由于系统采用 PI 控制，则 Gcon(s)可表示p icon1( )1k s+kG ss +Ts

【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式控制的直流微电网系统级稳定性分析[J]. 支娜,张辉,肖曦,杨甲甲.  中国电机工程学报. 2016(02)
[2]基于切换模型的双向AC-DC变换器控制策略[J]. 田崇翼,李珂,张承慧,庄飞飞,叶保森.  电工技术学报. 2015(16)
[3]智能直流配电网研究综述[J]. 宋强,赵彪,刘文华,曾嵘.  中国电机工程学报. 2013(25)
[4]直流微电网中变换器阻抗特性及系统稳定性研究[J]. 邢小文,张辉,支娜,郭龙舟,李洋.  低压电器. 2013(04)
[5]可再生能源产业的国际贸易争端[J]. 李威.  电力与能源. 2012(02)
[6]直流电网在中国的应用前景分析[J]. 温家良,吴锐,彭畅,王宇.  中国电机工程学报. 2012(13)
[7]中国电力行业硫、氮、碳协同减排的环境经济路径分析[J]. 毛显强,邢有凯,胡涛,曾桉,刘胜强.  中国环境科学. 2012(04)
[8]用于提高级联型电源系统稳定性的自适应有源电容变换器[J]. 张欣,阮新波.  电工技术学报. 2012(02)
[9]分布式发电系统无缝切换控制策略[J]. 王晓寰,张纯江.  电工技术学报. 2012(02)
[10]含微网的配电网接线模式探讨[J]. 缪源诚,程浩忠,龚小雪,王立峰,姚良忠,Bazargan Masoud.  中国电机工程学报. 2012(01)



本文编号：3333524