【摘 要】
:
近年来化石能源枯竭问题日益严重,以可再生能源为主要构成的分布式发电技术迅速发展。微网逆变器作为分布式电源与电网之间的接口,其控制策略对于系统的稳定运行起到了关键性作用。但是传统逆变器控制策略由于缺乏惯性和阻尼分量,使系统存在受扰易震荡,动态性能差等缺点。虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术将同步发电机的转子运动方程和调压调频特性引入逆变器的控制策略,
论文部分内容阅读
近年来化石能源枯竭问题日益严重,以可再生能源为主要构成的分布式发电技术迅速发展。微网逆变器作为分布式电源与电网之间的接口,其控制策略对于系统的稳定运行起到了关键性作用。但是传统逆变器控制策略由于缺乏惯性和阻尼分量,使系统存在受扰易震荡,动态性能差等缺点。虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)技术将同步发电机的转子运动方程和调压调频特性引入逆变器的控制策略,对于提高系统的稳定性具有重要意义。本文以虚拟同步机控制策略为基础,针对系统电压稳定性展开分析和研究,主要内容如下:(1)提出一种基于动态特性的改进型VSG电压控制策略。根据无功环的闭环伯德图和极点分布图,分析了等效惯性系数和下垂系数对VSG无功环性能的影响,论证了调整系数大小可以改善系统电压的动态响应特性。基于VSG输出电压变化率与电压偏差量的变化规律,无功环中等效惯性系数和下垂系数能够动态地变化调节,以提高系统电压稳定性。建立了VSG的工频小信号模型,通过无功环的环路增益、惯性环节的截止频率以及动态响应时间等指标确定了系数的取值范围。所提策略充分利用VSG控制系数的可变性,使系统电压在电网发生故障时产生更小的偏移量,同时在电压恢复过程中能够更快地调整至稳定状态。(2)针对传统并离网切换过程出现的问题,提出一种基于虚拟电流的VSG并离网电压预同步控制策略。将虚拟电流的直轴分量作闭环控制,通过PI调节器补偿至频率通道,同时设计了电压幅值校正环节和频率调节器,使VSG输出电压的幅值和相位在并网前完全追踪上电网电压,避免在切换瞬间发生电流冲击或电压畸变。整个切换过程系统输出电压、电流和功率能够平滑过渡,实现了两种模式之间的无缝切换。与传统双模式控制方法相比,所提策略在切换过程中采用统一模式,不需要进行控制结构的转换,降低了切换失败的风险。(3)为提高VSG带不平衡负载运行的能力,提出一种基于分序控制的VSG控制策略。首先利用二阶广义积分器(SOGI)法对输出电压的正、负序分量进行快速分离;其次,基于传统电压外环的控制结构,设计了同步正、负序电压外环控制器,有效地抑制输出电压中的负序分量,降低了电压的不平衡度。此外,为减小联线阻抗差异带来的功率分配不均问题,引入分序虚拟阻抗控制环节,改善了系统的电流分配精度,抑制了并联系统的三相环流,使系统的输出功率实现均分。
其他文献
随着智能电网的发展,低压配网的用电安全愈发重要,剩余电流保护电器是防止漏电事故的重要手段,也是预防人体触电的有效方法。随着用电设备种类和数量的增多,剩余电流信号呈非工频、非线性及复杂化,研究剩余电流检测技术,探讨新型剩余电流保护器的动作特性测试方法,提升保护电器性能,实现对线路故障信号的有效识别,对提高配电网的用电安全具有重要意义。本文针对目前低压配网中剩余电流的非工频,非线性以及复杂性等特点,设
永磁同步电机具有结构简单、制造成本低、高功率密度等特点,被广泛应用于生活和工业领域。近年来,绿色节能发展是国家提倡的发展理念,减小逆变器开关频率不仅能减小开关损耗,而且还能延长开关使用寿命。因此,在低开关频率下对永磁同步电机控制策略展开研究具有重要意义。在低开关频率下,永磁同步电机采用矢量控制策略时存在转矩脉动大、电流谐波含量高等问题。有限控制集模型预测电流控制由于无需脉冲宽度调制,具有较快的响应
二十一世纪,多智能体系统协同控制问题,尤其是一致性问题受到广泛研究,并取得丰硕的成果。研究一致性问题的主要思想是设计基于智能体间局部信息的一致性控制协议,通过该协议的作用所有智能体都可以达到相同的状态,所以,控制协议的设计是研究一致性问题的关键。然而,针对连续时间多智能体系统,传统的控制协议都是基于连续时间控制的,其缺点在于控制协议是实时更新的,这对网络系统的带宽有极高的要求,会造成一定的资源浪费
电力变压器是电力网络重要的组成部分。随着电网容量及单台变压器的容量逐渐增大,在短路电流作用下,变压器的绕组将承受巨大的短路电动力,由于绕组自身机械强度不足而发生结构失稳问题日益突出。因此,准确进行电动力计算,并分析绕组结构稳定性分析,对于提升变压器的抗短路能力具有重要的意义。本文以一台型号SSZ11-50000/110的三相三绕组有载调压油浸式变压器为研究对象,考虑在三相短路条件下,采用有限元法对
卫星电源系统作为卫星的核心分系统之一,为保障其稳定可靠运行,电源控制器(Power Conditioning Unit,PCU)的设计至关重要。本文以典型S~3R架构100 V母线电压的PCU为背景,选择目前空间电源常用的Superbuck变换器和HE-Boost变换器分别作为PCU的充电和放电电路,对其主电路参数、控制电路和高频模型进行了研究。首先,分析了Superbuck变换器的工作原理,并根
近年来我国隧道数量在不断增加,隧道内各事故发生的频率也在不断上升,隧道安全引起了人们极大重视。隧道监控系统作为隧道的重要组成部分之一,在一定程度上能很好地保障隧道内安全,其表现在能有效减少交通拥挤状态、能保持舒适轻松的隧道行车环境,同时可以对隧道内信息实时进行反馈,以便工作人员及时处理。但是,我国地理环境复杂,对于不同地域的隧道所要求的标准不尽相同。而传统的隧道监控系统可扩展性能低、控制能力较差,
超高次谐波是电力系统电力电子化的重要表现,是当代电力系统急需研究与解决的电能质量问题。超高次谐波不仅会影响设备以及相邻设备的正常运行,增加设备工作损耗,还会经过线路与变压器传递至电网,恶化电网的电能质量水平。为降低超高次谐波与谐波对电网的危害,研究超高次谐波传递特性,计算用户的谐波责任,具有重要的意义。研究超高次谐波在同电压等级的传递特性,能够为治理线路的超高次谐波问题提供重要依据。现有线路谐波传
油浸式变压器作为变电环节的枢纽装置,承担着电压变换的重要角色,其老化绝缘状态与电力系统的稳定运行息息相关,因此运用时域介电响应技术对变压器的绝缘状态进行正确地评估,对维持电网稳定、可靠的供电具有重大意义。本论文选题源自国家自然科学基金项目《基于电路分析法和恢复电压响应的油纸绝缘老化诊断方法(61174117)》的子课题以及《晋江供电公司2018年群众性创新项目(21331180002)》。本文研究
发光二极管LED因绿色环保、节能高效、色彩丰富、寿命长等优点而成为第四代照明光源的代表。随着人们生活水平的提高,目前,对LED照明质量的要求已不再局限于的高光通量和高光效等可视化照明质量,而是对与照明的非视觉生物效应息息相关的健康化照明和智能化照明有更高要求。本课题从LED新型光输出模型和非视觉生物效应相关的健康化照明建模入手,研究一种智能化LED健康照明控制策略,具体如下。首先,本文介绍了LED
作为电力系统的核心枢纽,变电站的稳定运行对确保正常输配电具有重大意义。而定期监测变电站仪表示数,是及时发现设备异常情况并进行维护的有效手段。传统的人工到现场读取、记录仪表示数的方法效率低、成本高、危险系数大,已无法满足智能化变电站的发展需求。近年来,变电站智能巡检机器人凭借着安全、高效、成本低等优势受到了广泛关注,通过机器人上搭载的摄像头可获取大量仪表图像数据,用于后续研究分析。因此,本文在机器人