采用虚拟直流电机的直流微网功率协调控制策略研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqingwa123456789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
直流微网内部存在大量的电力电子变换器,运行时缺少惯性和阻尼,容易引起母线电压波动与振荡,甚至造成系统失稳。针对该问题,在储能变换器的控制中引入虚拟直流电机(Virtual DC Machine,VDCM),可为系统注入惯性和阻尼,但是变换器中内置的单一不变的惯性和阻尼参数并不完全适合微网多变的运行工况。因此,本文主要围绕直流微网功率协调控制展开研究,对一次控制、二次控制以及考虑动稳态性能与稳定性的控制参数调节原则、不同运行工况和系统条件下的参数调节方法进行了分析研究,并通过仿真和实验进行验证。首先,以含光伏电源、储能、恒功率负载和电网构成的直流微网为研究对象,简要介绍了直流微网的工作模式与分层控制原理。分析了各模块变换器的工作原理,分别给出了变换器层(也称一次控制)的控制策略。同时,为实现多台储能变换器间的协调控制并向系统注入惯量和阻尼,基于功率分配原理,提出了下垂与VDCM相结合的控制策略。最后进行了仿真和实验验证,结果表明,各模块变换器层的控制策略可以有效地实现功率协调控制,所提储能变换器策略可以实现多台储能变换器的并联功率均分,使其端口输出特性具备像直流电机一样的惯性和阻尼。其次,针对一次控制导致的母线电压偏差,给出了二次控制策略,通过平移下垂曲线实现母线电压的恢复。针对节点层的参数调节,建立了储能变换器下垂与VDCM相结合的控制策略小信号等效模型,分别给出了考虑动稳态性能和稳定性的参数调节原则。其中,惯量J和阻尼D会影响变换器电压和功率的动态过程;下垂系数主要对变换器稳态电压的输出值和功率分配精度产生影响。给出了各控制参数与动稳态性能及稳定性的关系,最后对理论分析和控制策略进行了仿真和实验验证。最后,给出了并网模式和离网模式的参数调节方法。虽然储能变换器单独工作稳定,当接入直流微网系统时,仍可能出现直流母线失稳或振荡问题。因此,基于参数调节原则,以及节点控制层掌握的设备信息、系统运行信息和线路参数,采用阻抗比判据分析了系统在不同工况下的运行稳定性以及J、D取值对系统稳定性的影响,确定了节点层下发的J、D、k参数范围,为实际系统的二次控制提供理论依据,最后通过仿真验证了参数取值的可行性。
其他文献
作为城市居民最主要的出行方式之一,城市轨道交通承担了市内大量通勤客流的输送。对于连接市中心区和远郊地区的放射型城市轨道交通线路,“职住分离”现象常导致线路高峰时段内客流出行呈现明显的潮汐特性,线路上、下行方向客流呈现出明显的不均衡性。既有的列车成对运输组织模式不能很好的适用于上述客流特征,会导致主客流方向列车过度拥挤而非主客流方向运能浪费等问题。本论文首先阐述了列车不成对运输组织模式的内涵和实现方
随着我国建筑行业工业化进程日趋深入,在政府政策红利的大力扶持下,近年来装配式建筑的发展愈发迅猛。同时因装配式建筑构件设计难度大,对设计施工一体化的要求较高,往往选用EPC总承包管理模式。但装配式建筑生产模式同传统建筑物的业务流程和生产关系大不相同,新添多类组织界面,在总承包管理模式下应重视组织界面管理的问题。目前在总承包管理模式下,装配式建筑建设过程中更关注技术质量问题而弱化管理层面的作用,组织界
自2009年谷歌公司宣布开始自动驾驶技术布局以来,自动驾驶技术受到各国政府和企业的高度重视。2019年以来,我国主动布局自动驾驶发展策略,出台一系列相关政策文件大力驱动自动驾驶技术的发展。不同于欧美国家单车智能的发展路线,我国结合新基建的强大优势,以车路协同发展为依据,以期实现自动驾驶技术落地。然而,实现自动驾驶的普及仍然非常遥远,人机混驾将长期存在。本文从自动驾驶的发展趋势出发,分析了自动驾驶技
随着我国城市化进程的快速发展,城市(群)综合交通规划建设逐渐兴起并且进入了高速发展阶段。城市(群)轨道交通作为满足城镇间密切交流和维持城市内居民出行的骨干交通工具,是城市(群)综合交通系统中密不可缺的核心部分。对城市(群)轨道交通通过能力进行深入研究能够优化城市(群)轨道交通资源配置,协助管理者改善运营方案,缓解轨道交通供需矛盾,具有深远的研究价值并产生巨大的社会效益。城际铁路相较于高速铁路而言具
自动化系统能力的提高给月球车人机协作带来了新的挑战,为了开发支持这种协作安全有效进行的人-自动化系统、提高协同作业效能,有必要针对月球车人-自动化协同任务效能的影响因素开展研究。本文识别了影响月球车人-自动化协同任务效能的人因设计要素,研究了设计要素对协同任务效能的影响程度,并且筛选了关键设计要素。本文完成的主要工作如下:(1)识别了月球车人-自动化协同任务效能的影响因素和评估指标。开展了月球车人
吸附蓄热技术是目前正在进行大量的研究和开发的一项新技术,是一种新型能源利用方式。与显热蓄热和潜热蓄热相比,吸附蓄热能够更便捷、更紧凑、更高效地储存能量,即使储能时间较长,热损失也可忽略不计,且储存能量密度较高。吸附蓄热采用吸附工质对在吸附/脱附交替循环过程中进行能量储存和转化,实现太阳能、工业废热余热等能量的储存。传统的低温储热罐大多采用液体显热储热方式,储热密度较低。为了提高储能密度和改善蓄/放
大多数城市地区人口增长导致城市固体废物产生量增加,这给建立可作为垃圾掩埋场的区域带来了挑战。结果,使用了废物转运站。马拉喀什市尽管拥有精心设计和管理的垃圾掩埋场,但仍面临着从代发点到最终处置场的废物收集难题。因此,在本文中,我建议采用一种多准则方法,考虑到环境,经济和政治限制,允许选择生活垃圾的转运点地点,并采用摩洛哥的主要法律,包括28.00号摩洛哥法律。选择的方法基于以下三个阶段:(1)对环境
网络技术的飞速发展使传统互联网体系越来越难满足多样化的数据传输需求,研究人员积极寻求新型网络结构设计,先后提出了网络功能虚拟化、软件定义网络、智融标识网络等解决方案。然而,当前应用可编程网络技术实现新网络体系落地,存在调试难度大、带宽转发性能受限等研究挑战和问题。因此,本文设计了基于数据平面加速开发套件(Data Plane Development Kit,DPDK)的智融标识网络数据转发机制,结
土石混合体作为一种常见的工程材料,广泛出现在地基工程中,由于其组分多变,尺寸较大,导致针对土石体的探测手段较为缺乏且效果较差。而探地雷达具有高效、无损、精度高的特点,非常适合大面积土石体场地的全面勘察。但长期以来,针对土石体电磁特性的研究不足,导致探地雷达探测土石体厚度、含水率、粒径等指标误差较大。为进一步发挥探地雷达在土石体探测中的作用,减小探测误差,本文依据土石混合体空间分布特征、土石混合体介
在高速公路路旁部署雷达,对车辆进行识别、检测和跟踪是高速公路收缴通行费用的重要技术保障。随着高速公路的快速发展和车流量持续的增长,要实现雷达对多目标快速准确的识别检测,就对雷达的信号处理速度提出更高要求。本论文针对雷达信号处理过程中大量使用到的快速傅里叶变换算法和矩阵奇异值分解算法,基于AI加速卡进行算法研究、仿真,并使用适配AI加速卡的方式对这两种算法的高速并行化算子进行设计与实现。针对高速并行