【摘要】：微電網(wǎng)作為一種集合多種分布式發(fā)電為本地負(fù)荷供電的小型配電網(wǎng),充分發(fā)揮分布式電源的優(yōu)勢(shì),而且可以進(jìn)一步提高供電的穩(wěn)定性和持續(xù)性,為電力用戶帶來(lái)多方面的效益。但微電網(wǎng)中的分布式電源存在輸出功率間歇性、波動(dòng)性等特點(diǎn)對(duì)微電網(wǎng)的供電質(zhì)量有很大的影響。將儲(chǔ)能裝置作為一種能量緩沖環(huán)節(jié)應(yīng)用于微電網(wǎng)中,可以有效改善微電網(wǎng)的供電質(zhì)量。本文以超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其工作原理、控制策略、各變量閉環(huán)控制器參數(shù)以及關(guān)鍵器件參數(shù)選取原則等方面開(kāi)展了深入研究。首先分析了微電網(wǎng)功率波動(dòng)的原因及特點(diǎn),進(jìn)而給出基于三相VSR和雙向DC-DC變換器的超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)的總體方案,分別建立了兩級(jí)功率變換器中的三相VSR和雙向DC-DC變換器的小信號(hào)數(shù)學(xué)模型。對(duì)前級(jí)三相VSR的基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的微電網(wǎng)電壓矢量前饋解耦控制策略及鎖相環(huán)技術(shù)和后級(jí)雙向DC-DC變換器工作于Buck模式和Boost模式下的閉環(huán)控制策略的原理分別進(jìn)行分析,給出各閉環(huán)控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)原則,分析了所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并給出了三相VSR和雙向DC-DC變換器的協(xié)調(diào)控制方案,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體控制。其次,根據(jù)超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)的相關(guān)指標(biāo),以滿足系統(tǒng)直流側(cè)紋波限制、交流并網(wǎng)電流諧波約束以及保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能等方面為目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵器件的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上基于MATLAB/Simulink仿真軟件搭建了超級(jí)電容充放電系統(tǒng)仿真模型,得出仿真結(jié)果并進(jìn)行分析,驗(yàn)證了超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)及其控制策略的正確性。最后,對(duì)基于DSP的超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所設(shè)計(jì)的充放電控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所設(shè)計(jì)的超級(jí)電容充放電控制系統(tǒng)及其控制策略的正確性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM46;TM53;TM910.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2514750