交流型分布式電源及微網(wǎng)系統(tǒng)模型分析與暫態(tài)仿真.pdf

1、在含有大量分布式電源和電力電子變流裝置的微網(wǎng)中，微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)等交流型分布式電源是其重要組成部分。論文針對分布式發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)特性和建模需要，圍繞分布式電源中電機的暫態(tài)仿真建模方法、交流型分布式發(fā)電系統(tǒng)的模型修正、以及微網(wǎng)控制策略改進等方面，研究適用于微網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)仿真的相關(guān)模型與控制方法，并進行了仿真驗證。論文具體工作如下：
　?。?）分析了各類電機模型的數(shù)學(xué)建模方式和迭代求解特性，特別是電機內(nèi)部電氣方程和機械方

2、程在不同建模坐標系和系統(tǒng)求解框架下的解耦方法；采用多種電磁暫態(tài)仿真軟件包，包括PSCAD、EMTP、MATLAB/SimPowerSystems和天津大學(xué)自主開發(fā)的適用于分布式發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)仿真的TSDG（TransientSimulationforDistributedGeneration），對同一仿真場景下不同電機模型的動態(tài)特性進行了仿真對比。
　　（2）研究了微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)的原動裝置、發(fā)電機、變流器及控制器等各部分暫態(tài)仿

3、真模型；提出了基于試驗數(shù)據(jù)的模型改進方法，包括：根據(jù)微燃機原動裝置數(shù)學(xué)模型和試驗數(shù)據(jù)進行擬合，確定了微燃機輸入變量相關(guān)參數(shù)，提高了微燃機穩(wěn)態(tài)輸出的模擬精度；在系統(tǒng)中增加速率限制環(huán)節(jié)，模擬了微燃機熱力學(xué)的延遲特性，提高了在功率指令變化時暫態(tài)響應(yīng)曲線的擬合度。
　?。?）總結(jié)了微網(wǎng)模式切換的控制方法和策略，分析了不同的控制策略在微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島運行狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換時的動態(tài)特性；對傳統(tǒng)的P-f和Q-V下垂控制進行改進，在考慮輻射狀的低壓微網(wǎng)線

4、路壓降的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了并網(wǎng)運行時基于下垂控制的間接恒功率控制方式；提出了控制參數(shù)自動調(diào)節(jié)機制，在微網(wǎng)模式切換等劇烈動態(tài)過程中，提高了電壓響應(yīng)速度；分析了基于頻率和幅值參考值反饋的同步并網(wǎng)控制的原理，實現(xiàn)了利用公共連接點兩端電壓幅值和相位信息進行孤島微網(wǎng)系統(tǒng)運行點移動的微網(wǎng)平滑同步并網(wǎng)過程。
　?。?）研究了微網(wǎng)系統(tǒng)中風力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)仿真建模方法；基于自主開發(fā)的暫態(tài)仿真程序TSDG，針對中低壓微網(wǎng)典型案例系統(tǒng)，對含多種分布式電源的