基于小信号模型的VSG无功电压环节的研究与设计
发布时间：2021-08-24 17:21
随着国家经济的快速发展和环境保护的需求,由可再生能源构成的分布式电源受到越来越多的关注。逆变器作为分布式电源接入微电网的转换单元成了学者研究与讨论的热点,但是电力电子器件的特性会导致逆变器系统存在稳定性差、惯性小以及受扰易振荡等缺点。虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）技术能有效模拟同步发电机的定子阻抗、一次调频/一次调压以及惯性环节,同时能够有效控制逆变器输出电压的频率和幅值。这些特点使得VSG成为一种广受关注的逆变器控制器。鲁棒下垂VSG,该策略在无功电压环节引入了积分项。这样不仅提高了功率分配的精度,当无积分环节或者不包含电压幅值项的经典下垂控制,均可视为该控制器的特例。因此,选取具有鲁棒下垂VSG开展研究,具有一定的代表性。在电力系统中电压参数是很重要的指标,对于电力系统的电能质量有指导意义,电力系统中的电压一般与系统的无功功率关系密切,但关于其无功电压环节参数设计的研究目前并不多见,因此本文着重对无功电压环节参数设计进行研究。为了研究无功电压环节的参数设计,首先建立具有代表性的鲁棒下垂VSG的数学模型,并在该模型基础上获得端电压...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
逆变器并网仿真模型
(a)无功功率波形图 (b)有功功率波形图图 3-8 有功指令阶跃变化时对无功功率的影响功功率从 0.8pu 依次增加 0.2pu 到 1.0pu 和 1.2pu 时，无功功率 3-8 所示。 3-8 可知，当有功功率从 0.8pu 依次增加 0.2pu 到 1.0pu 和 1.2p不变，同时结合原文图 3-7，无功功率变化时，有功功率保持不有良好的解耦特性。验验证验证上述分析的正确性，在实验室搭建了一组三相并网逆变器其中一台模拟 VSG 逆变器，另一台则模拟微电网。其中，实相同。开关管选用英飞凌的 FF50R12RT4，开关管驱动芯片选SC0108T，DSP 采用 TI 公司的 TMS320F28335。且以恒频恒压来模拟电网。
图 4-8ΔEset相关的 BP 神经网络结构图图 4-8 可知，该网络共 3 层，输入神经元个数为 3 个，隐含层神经元出层神经元为 4。将 2500 组学习样本送入网络进行训练，得到与设关的训练结果如图 4-9 所示：(a) 训练精度曲线图 (b) 训练时间曲线图20 40 60 800.750.80.850.90.95训练准确率/100%迭 代 次 数20 40 60 800102030405060训练时间/s迭 代 次 数
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式发电并网及并网保护[J]. 张瀚超,匡洪海,朱国平,王建辉. 农村电气化. 2017(08)
[2]微电网运行控制与保护技术[J]. 朱宸伯. 科学家. 2017(14)
[3]微电网中的虚拟同步发电机技术[J]. 党克,许泽鹏,车永亮. 广东电力. 2017(02)
[4]“十三五”中国能源低碳转型的关键期[J]. 杜祥琬. 中国电力. 2017 (02)
[5]孤岛微网中虚拟同步发电机不平衡电压控制[J]. 曾正,邵伟华,李辉,冉立,秦松. 中国电机工程学报. 2017(02)
[6]关于主动配电系统可行技术的探讨[J]. 刘向华. 科技创新与应用. 2016(25)
[7]虚拟同步发电机功率环的建模与参数设计[J]. 吴恒,阮新波,杨东升,陈欣然,钟庆昌,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2015(24)
[8]虚拟同步发电机技术及展望[J]. 郑天文,陈来军,陈天一,梅生伟. 电力系统自动化. 2015(21)
[9]微电网技术研究现状与发展前景概述[J]. 刘美珺. 科技创新与应用. 2015(27)
[10]分布式电源并网中电能质量相关规范分析[J]. 靳印涵. 科技与企业. 2015(12)
博士论文
[1]多逆变器型微网运行与复合控制研究[D]. 吕志鹏.湖南大学 2012
硕士论文
[1]微网逆变器控制策略潮流计算适应性分析及潮流算法研究[D]. 肖凡.电子科技大学 2018
[2]基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制策略研究[D]. 曹元峥.合肥工业大学 2017
[3]基于多VSG微电网的小信号稳定性分析与控制研究[D]. 胡麟.电子科技大学 2017
[4]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
[5]基于LCL的三电平变流器若干关键技术研究[D]. 李讯.合肥工业大学 2015
[6]BP神经网络的研究分析及改进应用[D]. 李友坤.安徽理工大学 2012
[7]光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D]. 杨文杰.西南交通大学 2010
本文编号：3360408
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
逆变器并网仿真模型
(a)无功功率波形图 (b)有功功率波形图图 3-8 有功指令阶跃变化时对无功功率的影响功功率从 0.8pu 依次增加 0.2pu 到 1.0pu 和 1.2pu 时，无功功率 3-8 所示。 3-8 可知，当有功功率从 0.8pu 依次增加 0.2pu 到 1.0pu 和 1.2p不变，同时结合原文图 3-7，无功功率变化时，有功功率保持不有良好的解耦特性。验验证验证上述分析的正确性，在实验室搭建了一组三相并网逆变器其中一台模拟 VSG 逆变器，另一台则模拟微电网。其中，实相同。开关管选用英飞凌的 FF50R12RT4，开关管驱动芯片选SC0108T，DSP 采用 TI 公司的 TMS320F28335。且以恒频恒压来模拟电网。
图 4-8ΔEset相关的 BP 神经网络结构图图 4-8 可知，该网络共 3 层，输入神经元个数为 3 个，隐含层神经元出层神经元为 4。将 2500 组学习样本送入网络进行训练，得到与设关的训练结果如图 4-9 所示：(a) 训练精度曲线图 (b) 训练时间曲线图20 40 60 800.750.80.850.90.95训练准确率/100%迭 代 次 数20 40 60 800102030405060训练时间/s迭 代 次 数
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式发电并网及并网保护[J]. 张瀚超,匡洪海,朱国平,王建辉. 农村电气化. 2017(08)
[2]微电网运行控制与保护技术[J]. 朱宸伯. 科学家. 2017(14)
[3]微电网中的虚拟同步发电机技术[J]. 党克,许泽鹏,车永亮. 广东电力. 2017(02)
[4]“十三五”中国能源低碳转型的关键期[J]. 杜祥琬. 中国电力. 2017 (02)
[5]孤岛微网中虚拟同步发电机不平衡电压控制[J]. 曾正,邵伟华,李辉,冉立,秦松. 中国电机工程学报. 2017(02)
[6]关于主动配电系统可行技术的探讨[J]. 刘向华. 科技创新与应用. 2016(25)
[7]虚拟同步发电机功率环的建模与参数设计[J]. 吴恒,阮新波,杨东升,陈欣然,钟庆昌,吕志鹏. 中国电机工程学报. 2015(24)
[8]虚拟同步发电机技术及展望[J]. 郑天文,陈来军,陈天一,梅生伟. 电力系统自动化. 2015(21)
[9]微电网技术研究现状与发展前景概述[J]. 刘美珺. 科技创新与应用. 2015(27)
[10]分布式电源并网中电能质量相关规范分析[J]. 靳印涵. 科技与企业. 2015(12)
博士论文
[1]多逆变器型微网运行与复合控制研究[D]. 吕志鹏.湖南大学 2012
硕士论文
[1]微网逆变器控制策略潮流计算适应性分析及潮流算法研究[D]. 肖凡.电子科技大学 2018
[2]基于虚拟同步发电机的微电网逆变器控制策略研究[D]. 曹元峥.合肥工业大学 2017
[3]基于多VSG微电网的小信号稳定性分析与控制研究[D]. 胡麟.电子科技大学 2017
[4]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
[5]基于LCL的三电平变流器若干关键技术研究[D]. 李讯.合肥工业大学 2015
[6]BP神经网络的研究分析及改进应用[D]. 李友坤.安徽理工大学 2012
[7]光伏发电并网与微网运行控制仿真研究[D]. 杨文杰.西南交通大学 2010
本文编号：3360408
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