具有同步發(fā)電機(jī)特性的微型電網(wǎng)逆變電源的研究.pdf

1、考慮到新能源發(fā)電自身固有的隨機(jī)性與間歇性以及傳統(tǒng)微型電網(wǎng)逆變器缺乏慣性、輸出阻抗小等缺點(diǎn)，論文將同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于微型電網(wǎng)逆變器控制器中，形成虛擬同步發(fā)電機(jī)(Virtual Synchronous Generator-VSG)。將釩流電池(Vanadium Redox Flow Battery-VRB)作為微型電網(wǎng)直流側(cè)儲(chǔ)能單元，采用VSG作為微型電網(wǎng)接口變換器，構(gòu)建基于VRB儲(chǔ)能的VSG，使微型電網(wǎng)具有同步發(fā)電機(jī)慣量大、輸出阻抗

2、大及勵(lì)磁調(diào)節(jié)等特性，便于電力系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制。本文的主要研究?jī)?nèi)容有：
　　首先，在分析微型電網(wǎng)中儲(chǔ)能技術(shù)和逆變電源研究現(xiàn)狀及控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，選擇性價(jià)比和可靠性較高的新型液流儲(chǔ)能電池VRB作為儲(chǔ)能裝置，通過對(duì)VRB動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的充放電分析，得到VRB的安全工作區(qū)域；詳細(xì)闡述了VSG的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，將同步發(fā)電機(jī)五階方程作為VSG的本體模型，有效模擬了同步發(fā)電機(jī)的功頻調(diào)節(jié)特性和勵(lì)磁調(diào)節(jié)特性。
　　其次，通過改進(jìn)傳統(tǒng)VS

3、G的功頻調(diào)節(jié)單兀，使VSG具有自動(dòng)追蹤電網(wǎng)相位的功能，有利于離/并網(wǎng)切換和多臺(tái)VSG并聯(lián)。利用小信號(hào)模型分析轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、阻尼等參數(shù)對(duì)微型電網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性的影響，通過對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和阻尼的合理設(shè)計(jì)，使VSG更貼近于同步發(fā)電機(jī)。通過對(duì)算法的改進(jìn)以及參數(shù)的合理選擇，省去傳統(tǒng)的預(yù)同步并列單元，實(shí)現(xiàn)VSG離網(wǎng)到并網(wǎng)的平滑切換。
　　最后，進(jìn)行基于VRB儲(chǔ)能的VSG仿真與分析。搭建試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)VSG離網(wǎng)運(yùn)行控制策略驗(yàn)證，據(jù)此驗(yàn)證虛擬同步發(fā)電