含串联组合型微源的交流微电网电压稳定性研究

发布时间：2017-09-24 22:04

  本文关键词：含串联组合型微源的交流微电网电压稳定性研究

  更多相关文章： 串联组合型微源 微电网 功率平衡 电压稳定性 载波变幅移相

【摘要】：本文针对目前交流、直流以及混合型微网结构中所存在的问题,研究了一种含串联组合型微源的交流微电网。该微电网系统内风力、光伏等组合型微源的存在,实现了自然界资源的互补利用。逆变单元串联的结构,使得系统在直流电压较低时也能输出较高的交流电压,同时使系统输出电压的谐波成分大大减少。系统内含有组合型微源和逆变单元组成的多个串联子系统,一定程度上提高了系统运行的可靠性。但由于受到外界自然条件随机性、不确定性等因素的影响,该系统能否稳定而又可靠地运行仍然是一个值得研究的问题,而电压稳定性则是该微电网系统稳定运行不可或缺的一部分。为此,本文对含串联组合型微源的交流微电网电压稳定性进行了研究。首先,给出了含串联组合型微源的交流微电网系统的具体结构,对该结构中所含的几种主要微源进行了介绍,并分析了逆变单元故障及冗余串联子系统的接入方式、微电网的功率传输特性、电压稳定性的改善措施以及风光扰动对含串联组合型微源的交流微电网电压稳定性的影响问题。其次,为了实现串联子系统的功率平衡控制和对直流链电压的稳定控制,采用了载波变幅移相调制方法,并对系统电压特性进行了分析。逆变单元输出串联,流过各微源逆变器的电流相等,各个单元功率的控制实质为对输出电压基波幅值的控制。在总的输出电压基波分量保持不变的约束条件下,可以通过载波变幅移相调制方法来改变各个微源逆变器的输出功率。另外,在孤岛模式下,为了抑制非线性负载对含串联组合型微源的交流微电网输出电压的影响,研究了基于多准比例谐振的微源逆变器输出电压控制方法,并进行了多准比例谐振控制器的设计。最后,搭建了含有光伏、风力微源以及储能系统构成的串联子系统模型、V/f控制模型、Droop控制模型,对含串联组合型微源的交流微电网在孤岛模式下带阻性负载和整流型非线性负载两种情况进行仿真,并分析了其电压稳定性。
【关键词】：串联组合型微源 微电网 功率平衡 电压稳定性 载波变幅移相
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 绪论13-21
• 1.1 课题研究背景及意义13-17
• 1.2 国内外研究现状17-19
• 1.3 本文研究的主要内容19-21
• 第2章 含串联组合型微源的交流微电网结构及电压稳定性21-39
• 2.1 含串联组合型微源的交流微电网结构及微源分类21-29
• 2.1.1 微电网结构21-24
• 2.1.2 微源种类与控制24-28
• 2.1.3 结构中逆变单元故障处理方式28-29
• 2.2 微电网电压稳定性29-35
• 2.2.1 电压稳定性概述29-31
• 2.2.2 微电网功率传输特性31-33
• 2.2.3 系统静态电压稳定性的主要影响因素33-35
• 2.3 微电网电压稳定性的改善措施35-36
• 2.4 储能对直流链电压稳定性的改善作用及逆变单元故障仿真分析36-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第3章 含串联组合型微源的微电网子系统功率平衡及直流链电压稳定控制39-48
• 3.1 载波移相调制方法及串联子系统输出电压分析39-43
• 3.1.1 载波变幅移相调制方法39-41
• 3.1.2 载波变幅移相调制方法下系统输出电压特性41-43
• 3.2 各微源逆变器输出功率平衡调制方法及直流链电压稳定性控制43-45
• 3.2.1 各微源逆变器输出功率平衡调制方法43-44
• 3.2.2 直流链电压稳定性控制44-45
• 3.3 载波变幅移相调制方法实现系统功率平衡控制仿真分析45-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第4章 非线性负载条件下含串联组合型微源的交流微电网输出电压控制48-55
• 4.1 非线性负载对微电网输出电压的影响48-50
• 4.2 微电网输出电压控制50-51
• 4.3 MQPR控制下系统仿真分析51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 含串联组合型微源的交流微电网运行仿真及电压稳定性分析55-63
• 5.1 微电网控制策略55-57
• 5.2 微电网系统组成模型57-59
• 5.2.1 串联子系统模型57-58
• 5.2.2 V/f控制与Droop控制模型58-59
• 5.3 微电网孤岛运行模式下仿真及电压稳定性分析59-62
• 5.3.1 系统带阻性负载的小扰动电压稳定性分析59-60
• 5.3.2 系统带整流型非线性负载的小扰动电压稳定性分析60-62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论与展望63-64
• 参考文献64-69
• 致谢69-70
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录70

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本文编号：913701