基于虚拟同步机的交直流混合微电网控制技术研究

发布时间：2022-12-18 06:29

　　电力电子装置在电力系统中扮演越来越重要的角色,其中一个重要原因是为了更高效的利用各种更清洁,无尽的可再生能源。电力电子装置作为电力系统的电源与传统的同步发电机相比会给电网带来更多的新挑战,其中之一就是低惯性和弱感性。为了在基于新能源的电力系统中引入同步发电机的转子惯性和电感性,虚拟同步发电机技术被提了出来,并日益受到重视。该论文提出了一种适用于两级式逆变器的虚拟同步机技术——基于直流电压的虚拟同步机技术。该技术大幅度减少了两级式逆变器储能装置间的循环功率,从而减小损耗并减小储能装置的设计容量。同时,相较于传统的虚拟同步机技术,基于直流电压的虚拟同步机技术和同步发电机有更好的可类比性,他们的各部分之间的对应性更强,便于传统电力系统理论在未来新能源电网中的应用。同时随着越来越多的直流负荷的出现,很多地区都开始建设交直流混合电网,其中交直流的接口变换器是核心部件。传统的接口变换器控制将为混合微电网带来很大的不稳定因素,所以本文提出了一种交直流微电网接口变换器的虚拟同步机控制方法。与传统方法相比,本文的方法除了能保持传统方法的潮流分配作用,还能有效抑制波动,从而增大混合微电网的惯性。研究的主要... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 虚拟同步发电机技术的概念及研究现状
    1.3 交直流混合微电网的概念和研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第二章 两级式逆变器的虚拟同步机控制技术
    2.1 两级式逆变器的传统虚拟同步机控制
    2.2 传统虚拟同步机的环流分析
    2.3 基于直流电压的虚拟同步机(DCV-VSG)技术
        2.3.1 后级逆变器的控制方法
        2.3.2 储能变换器的控制方法
        2.3.3 所提出的并联虚拟同步机的循环功率
    2.4 三种同步机的模型比较
        2.4.1 物理过程比较
        2.4.2 数学模型和参数比较
    2.5 DCV-VSG的参数设计和约束
    2.6 仿真和实验验证
        2.6.1 仿真验证
        2.6.2 实验验证
    2.7 本章小结
第三章 交直流混合微电网接口变换器虚拟同步机控制方法
    3.1 交流子微电网和直流子微电网的控制方法
        3.1.1 交流微电网的f-P与U-Q下垂控制
        3.1.2 直流微电网的Udc-P下垂控制
    3.2 双向下垂控制和虚拟同步发电机技术
        3.2.1 接口变换器的双向下垂控制
        3.2.2 传统虚拟同步发电机技术
    3.3 交直流混合微电网接口变换器的虚拟同步机控制
        3.3.1 双向下垂控制的局限性
        3.3.2 接口变换器的虚拟同步发电机技术
    3.4 交直流混合微电网潮流控制的仿真分析
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3721537