交流微电网电压质量调节器控制策略研究

发布时间：2021-11-13 16:55

　　当今世界面临着能源枯竭与环境污染等严重问题,太阳能、风能等清洁的可再生能源越来越受到人类的关注,以可再生能源为基础的分布式发电（Distributed Generation,DG）技术成为了研究热点。可再生能源通常地理分布比较分散、能量密度较小、随机性较强。如果接入电网的可再生能源比例较高,将会对电网的稳定运行、电压控制、系统保护等造成影响。微电网（Microgrid,MG）是解决这些问题的有效手段之一。由于MG的弱电网特性,使其阻抗不可忽略且在一个较宽的范围内变化。因此公共连接点（Point of Common Coupling,PCC）电压通常含有背景谐波和负序,表现为畸变和不平衡。另一方面,MG具有孤岛和并网两种运行方式。在孤岛模式下,由于可再生能源发电系统功率输出的不稳定会引起系统的频率和电压幅值波动。基于MG的PCC电压频率发生波动,幅值产生波动及畸变的机理,本文设计出一种综合治理电压质量的控制策略,该控制方法的核心是通过补偿有功、无功和谐波电流来抑制MG的PCC电压频偏、幅值波动和畸变。通过分析可以看出准确补偿期望电流的前提是电压相位和待补偿电流的快速准确检测。因此本文首先... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 微电网电压质量国内外研究进展
    1.3 电压相位检测国内外研究进展
    1.4 电流检测国内外研究进展
    1.5 本文主要研究内容
2 交流微电网中变流器的控制策略及主电路参数设计
    2.1 变流器的控制策略
        2.1.1 电压源型变流器的下垂控制
        2.1.2 电流源型变流器的控制策略
    2.2 变流器的主电路参数设计
        2.2.1 电压源型变流器的主电路参数设计
        2.2.2 电流源型变流器的主电路参数设计
    2.3 本章小结
3 电压相位和电流检测算法研究
    3.1 电压相位检测算法
        3.1.1 传统锁相环的误差机理
        3.1.2 基于VSF的电压相位检测算法
    3.2 电流分量检测算法
        3.2.1 传统电流检测算法的缺点
        3.2.2 基于VSF的电流分量检测算法
    3.3 仿真结果及分析
    3.4 实验结果及分析
    3.5 本章小结
4 交流微电网中电压质量调节器的控制策略研究
    4.1 微电网中的电压质量问题
        4.1.1 电压频偏
        4.1.2 电压波动
        4.1.3 电压畸变
    4.2 电压质量调节器的控制策略
        4.2.1 电压频偏抑制策略
        4.2.2 电压波动抑制策略
        4.2.3 电压畸变抑制策略
        4.2.4 电压质量调节器的控制策略
    4.3 仿真结果及分析
        4.3.1 电压频偏抑制的仿真波形
        4.3.2 电压波动及畸变抑制的仿真波形
        4.3.3 电压频偏、波动及畸变综合抑制的仿真波形
        4.3.4 负荷扰动的仿真波形
    4.4 本章小结
5 交流微电网实验系统设计
    5.1 微电网系统实验平台
        5.1.1 控制电路
        5.1.2 采样电路
        5.1.3 调理电路
    5.2 微电网系统控制软件设计
        5.2.1 主程序
        5.2.2 定时器周期中断子程序
        5.2.3 电压相位检测子程序
        5.2.4 指令电流计算子程序
        5.2.5 保护逻辑配置子程序
    5.3 微电网系统实验结果及分析
        5.3.1 电压源型变流器独立运行的实验波形
        5.3.2 微电网中电压频偏抑制的实验波形
        5.3.3 微电网中电压畸变抑制的实验波形
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二次控制的微电网电压不平衡补偿策略[J]. 吴丽珍,杨旭生,郝晓弘,霍应聪.  电力电子技术. 2017(05)
[2]高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架[J]. 康重庆,姚良忠.  电力系统自动化. 2017(09)
[3]计及网络拓扑下微电网有功调节对电压控制的适应性分析[J]. 张忠,王建学,刘世民.  电力自动化设备. 2017(04)
[4]三相并网逆变器公共耦合点电压控制研究[J]. 伞国成,漆汉宏,魏艳君,王怀宝.  电工电能新技术. 2016(11)
[5]解耦双同步坐标系下单相锁相环技术[J]. 文武松,张颖超,王璐,詹天文,龙江涛.  电力系统自动化. 2016(20)
[6]不平衡畸变电网电压下的谐波检测[J]. 张晓宇,谢运祥.  电力电子技术. 2016(08)
[7]一种新型三相锁相环研究与设计[J]. 郑诗程,徐礼萍,黄加虎.  控制工程. 2016(05)
[8]逆变器的双模式下垂控制[J]. 孙孝峰,李欢欢.  中国电机工程学报. 2016(02)
[9]电网电压不平衡下并网逆变器功率灵活控制[J]. 杨振兴,魏艳君,徐晓蒙,漆汉宏.  电力电子技术. 2015(12)
[10]电网不平衡条件下的光伏并网发电控制策略[J]. 周皓,童朝南,刘宝其,胡兵,李伟力.  电力系统自动化. 2015(12)

博士论文
[1]电压源逆变器并网及PCC电压质量控制研究[D]. 伞国成.燕山大学 2016
[2]微网逆变器并联及电能质量主动控制方法研究[D]. 王逸超.湖南大学 2015
[3]有源电力滤波器谐波检测与控制算法研究[D]. 王实.合肥工业大学 2015

硕士论文
[1]微网逆变器关键技术研究[D]. 赵济乾.上海电力学院 2017
[2]孤岛微网电压频率调节控制策略研究[D]. 邢景贤.燕山大学 2016
[3]分布式供电系统中电压质量的研究[D]. 陈秋南.上海电力学院 2014



本文编号：3493371