基于虛擬同步控制的微網逆變器運行特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、資源緊缺、環(huán)境問題、電網安全性和可靠性要求的多重壓力下,傳統的電力生產和傳輸正在逐漸發(fā)生改變,在利用可再生資源的基礎上,分布式發(fā)電正快速滲透到電網系統。近年來,分布式發(fā)電以其能源利用率高、輸配電損耗小、可靠性高、污染小等優(yōu)點受到了廣泛的關注。為了減小分布式能源的接入對主電網產生的不利影響,最大限度地發(fā)揮其優(yōu)勢,同時更好地促進大規(guī)模分布式發(fā)電的整合與應用,提出了微網的概念。
  大多數分布式電源以逆變器作為接口與主網相連,作為微網中

2、基本的電力電子接口,對其進行合理有效的控制直接影響著微網的安全穩(wěn)定運行。虛擬同步控制技術的發(fā)展以及在分布式發(fā)電控制上的良好表現,近幾年受到廣泛關注。本文涉及的研究內容主要包括:
 ?。?)從同步發(fā)電機的數學模型入手,分析了虛擬同步控制策略的控制原理;再結合同步發(fā)電機的下垂特性,推導了虛擬同步控制的有功/頻率、無功/電壓兩個控制環(huán)的實現過程。在此基礎上,構建了虛擬同步控制策略的小信號模型,并在 PSCAD/EMTDC搭建了該控制方法

3、的微網模型,得到的輸出相角響應與MATLAB小擾動模型進行比較,兩者的一致性驗證了所建小信號模型的正確性。
 ?。?)微網需要運行在并網、孤島模式,并在兩種模式切換。先詳細分析了虛擬阻抗方式并網方法的實現過程,以及從并網切換到孤島模式的運行特性,實現了基于虛擬同步控制的微網運行模式的無縫切換。針對該方法無法帶負荷并網的問題,提出了一種無沖擊帶負載并網方法,且無需單獨復雜的同步單元。該方法將輸出電壓參考相角作為dq旋轉坐標的基準角,

4、電網電壓在旋轉坐標系下得到q軸上的分量,通過PI閉環(huán)控制環(huán)節(jié)獲得逆變器參考角頻率的補償量,從而實現與電網同步。PSCAD/EMTDC仿真結果驗證了所提出控制策略的正確性和有效性。
  (3)當電網電壓發(fā)生對稱跌落時,根據跌落的幅度,改變虛擬同步控制方式及調整輸出功率的參考值,來實現微網的低電壓穿越功能,并輸出無功功率以支撐電網電壓的恢復。當發(fā)生不對稱故障時,根據對稱分量法提取正、負分量,加入負序電流抑制環(huán)節(jié),從而保證逆變器輸出預設

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