本文選題：虛擬同步發(fā)電機(jī) + 下垂控制��； 參考：《華北電力大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：微電網(wǎng)是未來智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的一種重要組網(wǎng)模式,其運(yùn)行控制系統(tǒng)是確保微電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。微源接口的并網(wǎng)單元動態(tài)響應(yīng)速度快,幾乎沒有慣性,在配電網(wǎng)出現(xiàn)擾動或電能供需不平衡時(shí),無法像傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)那樣,利用儲存在轉(zhuǎn)子上的動能來抑制功率或者頻率的波動。同時(shí),傳統(tǒng)方式下利用DSP開發(fā)系統(tǒng),設(shè)計(jì)者不僅要開發(fā)控制算法,而且要花大量時(shí)間去掌握DSP內(nèi)部的各種寄存器的正確設(shè)置及軟件編譯方法,代碼的編寫、調(diào)試會耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。因此,本文采用一種基于實(shí)時(shí)代碼生成工具Real Time Workshop(RTW)的虛擬同步發(fā)電機(jī)逆變器實(shí)現(xiàn)的方法。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,對微源主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述,并對雙環(huán)控制方法進(jìn)行了分析和研究,包括內(nèi)環(huán)控制方法和外環(huán)控制方法。其次,對虛擬同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了建模。將同步發(fā)電機(jī)的定子電壓方程和轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程引入到微源的控制中,分析了電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)的功頻特性和勵(lì)磁特性,設(shè)計(jì)了虛擬同步發(fā)電機(jī)的功頻控制器和勵(lì)磁控制器。通過下垂控制策略和虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略的仿真對比,得出轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)對頻率的突變有抑制作用。對虛擬同步發(fā)電機(jī)控制中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了仿真分析,分別得出轉(zhuǎn)動慣量和阻尼系數(shù)對于微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率的影響。最后,提出一種基于實(shí)時(shí)代碼生成工具的虛擬同步發(fā)電機(jī)逆變器實(shí)現(xiàn)的方法。給出了基于RTW實(shí)現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)流程,搭建微源逆變器平臺,對硬件電路和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。通過和下垂控制策略的實(shí)驗(yàn)對比,驗(yàn)證了虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略的控制特性。
[Abstract]:Microgrid is an important networking mode of smart distribution network system in the future. Its operation control system is the key to ensure the safe, stable and reliable operation of microgrid. The dynamic response of the grid-connected unit with micro-source interface is fast and has almost no inertia. When the distribution network is disturbed or the power supply and demand is unbalanced, it can not be like the traditional synchronous generator. Use the kinetic energy stored on the rotor to suppress fluctuations in power or frequency. At the same time, using DSP to develop system in traditional way, the designer should not only develop control algorithm, but also spend a lot of time to master the correct setting of various registers in DSP, the method of compiling software and the writing of code. Debugging can take a lot of time and effort. Therefore, a virtual synchronous generator inverter based on real-time code generation tool Real Time Workshop / RTW is proposed in this paper. The main contents of this paper are as follows: firstly, the topology of the microsource main circuit is described, and the double loop control method is analyzed and studied, including the inner loop control method and the outer loop control method. Secondly, the virtual synchronous generator is modeled. The stator voltage equation and rotor motion equation of synchronous generator are introduced into the control of micro-source. The power-frequency and excitation characteristics of synchronous generator in power system are analyzed, and the power-frequency controller and excitation controller of virtual synchronous generator are designed. By comparing the droop control strategy with the virtual synchronous generator control strategy, it is concluded that the moment of inertia and damping coefficient can restrain the frequency mutation. The key parameters in the control of virtual synchronous generator are simulated and analyzed. The influence of inertia and damping coefficient on the frequency of microgrid system is obtained. Finally, a realization method of virtual synchronous generator inverter based on real-time code generation tool is proposed. The design flow of virtual synchronous generator based on RTW is given, the platform of micro-source inverter is built, and the hardware circuit and software design are introduced in detail. Compared with the droop control strategy, the control characteristics of the virtual synchronous generator are verified.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1973598