基于下垂控制的微网整体分级协调控制策略研究

发布时间：2017-09-09 09:14

  本文关键词：基于下垂控制的微网整体分级协调控制策略研究

  更多相关文章： 三相四线制 微网 下垂控制 前馈补偿 电压源逆变器（VSIs）

【摘要】：随着分布式发电技术的日益成熟，分布式发电单元与微网之间的接口逆变器的控制方式逐渐成为新的研究方向。微网在孤岛运行时需要逆变器控制其电压与频率的稳定。三相四线制低压微网中，大量的单相负荷的接线形式很难保证各相功率的平衡，因此造成低压配电网中的三相功率不平衡现象。而传统控制方法在三相不平衡情况下不能有效控制低压微网在孤岛运行时的电压和频率稳定。本文针对三相四线制低压微网特点，提出一种基于电压前馈补偿的电压环加电流环并行控制的方法，并应用于三相四线制微网接口的电压源逆变器。 本文首先分析和搭建三相四线制低压微网，接口逆变器为三相四线制半桥逆变器，并采用abc自然坐标系下的控制方法；其次分析传统下垂控制，考虑系统的线路阻抗特性对其进行改进，在改进的下垂控制基础上加入双级控制补偿因功率变化而产生的误差；其次提出应用于内环控制的基于电压前馈补偿的电压环加电流环并行控制的方法，并讨论负荷切除时间对输出电压的影响；最后在PSIM仿真软件上对搭建的低压微网模型算例进行仿真，，验证了所提出方法的有效性，以及能够实现低压微网在孤岛运行时的电压频率要求，同时文中所涉及的方法能够达到在三相不平衡情况下的控制目标。
【关键词】：三相四线制 微网 下垂控制 前馈补偿 电压源逆变器（VSIs）
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 课题研究的目的及意义11-13
• 1.2 微网的国内外研究现状13-14
• 1.3 微网结构与运行特性14-16
• 1.4 微网控制的主要问题16
• 1.5 本文主要工作16-18
• 第2章 三相四线制微网及其接口逆变器控制分析18-33
• 2.1 微网接口逆变器的基本控制方法18-21
• 2.1.1 恒功率控制18-19
• 2.1.2 恒压恒频控制19-20
• 2.1.3 下垂控制20-21
• 2.2 微网两种控制策略21-24
• 2.2.1 主从控制21-22
• 2.2.2 对等控制22-24
• 2.3 三相四线制微网24-25
• 2.4 适用于三相四线制微网的接口逆变器类型25-28
• 2.5 滤波器的 LC 参数设计28-31
• 2.6 本章小结31-33
• 第3章 接口逆变器外环控制器与内环控制器设计33-51
• 3.1 改进的 P f 和 Q V 下垂控制方法33-34
• 3.2 基于改进下垂控制的双级控制34-37
• 3.2.1 第一级控制35
• 3.2.2 第二级控制35-37
• 3.3 内环控制器设计37-39
• 3.3.1 电压参考值前馈补偿的闭环控制37
• 3.3.2 与电压环并列运行的电流环设计37-38
• 3.3.3 并列运行的电压环与电流环设计38-39
• 3.4 负荷切除时间对输出电压质量的影响39-42
• 3.5 所设计的控制系统稳定性分析42-50
• 3.5.1 频率响应法42
• 3.5.2 频率特性的概念42-43
• 3.5.3 对数坐标图43
• 3.5.4 控制系统的相对稳定性43-45
• 3.5.5 用 MATLAB 求控制系统的相位裕量与增益裕量45-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第4章 三相四线制微网接口逆变器的控制策略设计51-61
• 4.1 三相四线制微网实验模型及参数设计51-52
• 4.2 负荷变化时的振荡分析52-54
• 4.3 对切除负荷时间的分析54-57
• 4.4 三相四线制微网的运行分析57-60
• 4.5 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文68-69
• 致谢69

【参考文献】

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本文编号：819566