基于下垂控制的多逆變器系統(tǒng)并聯(lián)模式與并網(wǎng)模式無縫切換策略的研究
本文關(guān)鍵詞:基于下垂控制的多逆變器系統(tǒng)并聯(lián)模式與并網(wǎng)模式無縫切換策略的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:微型電網(wǎng)和分布式發(fā)電技術(shù)的提出大大緩解了大電網(wǎng)集中式控制的缺陷,也大大緩解了能源與環(huán)境問題。本文以微型電網(wǎng)中的核心部分多逆變器系統(tǒng)進(jìn)行研究,研究系統(tǒng)的運(yùn)行模式及模式切換問題。本文首先通過大量的文獻(xiàn)介紹了逆變器并聯(lián)模式、并網(wǎng)模式及模式無縫切換的研究現(xiàn)狀,分析了各種策略的利弊。其中,基于下垂控制的無線并聯(lián)技術(shù)由于其分布性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。本文在此基礎(chǔ)上引入了基于通信線的改進(jìn)的下垂控制方法,充分利用了模式切換時(shí)必將用到的中央控制器,引入通信后大大提高了系統(tǒng)的并聯(lián)均流性能。改進(jìn)下垂法的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)包含通信線卻不依賴通信線,通信線因故障退出后系統(tǒng)仍可按照傳統(tǒng)下垂法并聯(lián)運(yùn)行,進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的冗余。由于基于下垂法的電壓源并網(wǎng)控制策略與并聯(lián)時(shí)的改進(jìn)的下垂法具有幾乎相同的控制方程,為了更好的實(shí)現(xiàn)模式無縫切換,本文選擇了這種電壓源并網(wǎng)的方法?墒,由于電壓源并網(wǎng)是間接控制電流,電網(wǎng)電壓中又含有豐富的諧波,所以并網(wǎng)電流質(zhì)量必然很差,這點(diǎn)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中也可以得到驗(yàn)證。本文提出一種基于諧波補(bǔ)償?shù)姆椒ê芎玫亟鉀Q了這個(gè)問題,并網(wǎng)電流的THD由9.8%降到2.3%。由于電網(wǎng)的波動(dòng),輸出功率與功率基準(zhǔn)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,本文提出一種基于電壓頻率補(bǔ)償?shù)姆椒?大大減小了這種誤差,將功率誤差控制在合理的范圍內(nèi)。確定了獨(dú)立模式和并網(wǎng)模式的控制策略后,本文設(shè)計(jì)出模式無縫切換的方法與步驟,其中包括并網(wǎng)前電壓同步的設(shè)計(jì),獨(dú)立模式到并網(wǎng)模式的切換策略,并網(wǎng)模式到獨(dú)立模式的切換策略。此外,本文還介紹了單臺(tái)逆變器LC濾波器參數(shù)的設(shè)計(jì)、電壓控制環(huán)中的PI參數(shù)的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)labview的設(shè)計(jì)等。最后,通過PLECS仿真平臺(tái)以及包含三臺(tái)逆變器的硬件平臺(tái)驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)的模式切換策略的有效性。結(jié)合本課題的完成情況,本文還做了對(duì)本課題的總結(jié)與并對(duì)本課題未完成的工作進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】:微型電網(wǎng) 獨(dú)立模式 并網(wǎng)模式 模式切換 下垂控制
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TM464
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 微型電網(wǎng)的概念10-11
- 1.2 微型電網(wǎng)運(yùn)行模式及模式切換研究現(xiàn)狀11-20
- 1.2.1 獨(dú)立運(yùn)行模式控制策略11-15
- 1.2.2 并網(wǎng)運(yùn)行模式的控制策略15-17
- 1.2.3 模式切換的控制策略17-20
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-22
- 第二章 基于下垂控制的多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)控制策略的分析與設(shè)計(jì)22-29
- 2.1 下垂控制方法基本原理22-24
- 2.2 基于通信線的改進(jìn)的下垂控制方法24-26
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析26-28
- 本章小結(jié)28-29
- 第三章 基于下垂控制的多逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)控制策略的分析與改進(jìn)29-41
- 3.1 基于下垂法電壓源并網(wǎng)控制策略的基本原理29-30
- 3.2 電壓源并網(wǎng)時(shí)輸出功率與功率基準(zhǔn)誤差的分析與改進(jìn)30-34
- 3.3 電壓源并網(wǎng)時(shí)并網(wǎng)電流波形質(zhì)量的分析與改善34-40
- 本章小結(jié)40-41
- 第四章 多逆變器并聯(lián)運(yùn)行與并網(wǎng)運(yùn)行模式切換策略的設(shè)計(jì)41-51
- 4.1 多逆變器系統(tǒng)電壓與電網(wǎng)電壓同步策略的設(shè)計(jì)41-46
- 4.2 獨(dú)立模式到并網(wǎng)模式的切換策略46-48
- 4.3 并網(wǎng)模式到獨(dú)立模式的切換策略48-50
- 本章小結(jié)50-51
- 第五章 多逆變器系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)51-57
- 5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)51-53
- 5.2 控制參數(shù)的設(shè)計(jì)53-54
- 5.3 labview監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-56
- 本章小結(jié)56-57
- 第六章 多逆變器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析57-70
- 6.1 多逆變器系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)57-61
- 6.1.1 多逆變器系統(tǒng)仿真平臺(tái)的介紹57-58
- 6.1.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果58-61
- 6.2 多逆變器系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)61-69
- 6.2.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)的介紹61-63
- 6.2.2 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果63-69
- 本章小結(jié)69-70
- 第七章 總結(jié)與展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果75-76
- 致謝76
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