柴油發(fā)電機組的數學建模及其功率補償技術研究.pdf

1、柴油發(fā)電機組由于自身調節(jié)慣性大,在大負載擾動時出現供電質量下降,嚴重時因調節(jié)滯后而導致停機等問題,影響了其應用。本文以提高柴油發(fā)電機組在沖擊性負載條件下輸出電壓幅值和頻率的穩(wěn)定性為目標,為彌補發(fā)電機組自身調節(jié)能力的不足,對柴油發(fā)電機組的數學模型及其功率補償技術進行深入的研究。
　　首先,建立柴油發(fā)電機組的數學模型,進而從理論上分析沖擊性負載條件下柴油發(fā)電機組的動態(tài)性能,并在Matlab中搭建系統(tǒng)的仿真模型對分析結果進行驗證,為后續(xù)

2、的功率補償策略的提出提供理論基礎。
　　其次,在交流母線上并聯(lián)功率補償系統(tǒng),以抑制沖擊性負載情況下柴油發(fā)電機組輸出電壓幅值和頻率的波動。當出現沖擊性負載時結合儲能系統(tǒng)來提供或吸收系統(tǒng)不足或多余的有功功率,并最大限度地利用發(fā)電機組自身的調節(jié)能力,滿足負載對電壓幅值和頻率的要求。采用以三相橋式電路為拓撲的并聯(lián)功率補償系統(tǒng),建立其數學模型,依據瞬時功率理論推導dq模型下并聯(lián)功率補償系統(tǒng)輸出電流與瞬時功率的關系,從而為瞬時功率的控制提供理

3、論依據。為補償柴油發(fā)電機組有功功率調節(jié)的滯后,提出基于速度閉環(huán)的功率補償策略。為進一步提高補償系統(tǒng)的動態(tài)響應,提出速度閉環(huán)和負載電流前饋的復合控制策略,實現對沖擊性負載的功率補償。根據瞬時功率理論對負載有功電流、無功電流和諧波電流進行檢測,實現并聯(lián)補償系統(tǒng)的對機組有功功率、無功功率和諧波的補償,以提高柴油發(fā)電機組的效率。
　　再次,設計基于三重雙向DC-DC變換器的能量管理系統(tǒng),以滿足并聯(lián)并聯(lián)補償裝置對儲能的需求。結合并聯(lián)補償系統(tǒng)