【摘要】：隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的新能源及直流負荷被應(yīng)用和接入到目前的交流配電系統(tǒng)中,為傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提出了諸多新的挑戰(zhàn)。相比之下,基于電力電子技術(shù)的直流配電網(wǎng),更適合新能源的接入,轉(zhuǎn)換效率更高,且傳輸容量更大、可控性更強,為未來配電網(wǎng)的發(fā)展提供了一種新的技術(shù)方案。然而,當(dāng)直流配電網(wǎng)所連交流電網(wǎng)或交流負荷發(fā)生三相不平衡時,交流脈動功率會對直流側(cè)產(chǎn)生影響,危害配電網(wǎng)各端的穩(wěn)定運行。為此,本文根據(jù)直流配電網(wǎng)的不平衡分類,分別設(shè)計了針對聯(lián)網(wǎng)換流器及蓄電池單元的直流電壓脈動抑制策略,以提高直流電壓質(zhì)量。完成的主要工作和成果如下:(1)建立了直流配電網(wǎng)各端的模型,包括聯(lián)網(wǎng)換流器單元、蓄電池單元、風(fēng)力發(fā)電單元、光伏發(fā)電單元以及交直流負荷單元。對各單元基礎(chǔ)控制及用于協(xié)調(diào)網(wǎng)內(nèi)功率的多模式分層調(diào)壓策略進行了設(shè)計。搭建直流配電網(wǎng)六端仿真系統(tǒng),為研究交流側(cè)不平衡對直流配電網(wǎng)的影響提供平臺。(2)分析了直流配電網(wǎng)交流側(cè)不平衡對配電網(wǎng)直流電壓的影響。針對交流電網(wǎng)不平衡及交流負荷不平衡下的電壓源換流器分別進行建模和理論分析。通過對交直流功率交換的建模,分析了交流脈動功率對直流電壓的影響,同時給出了直流脈動電壓的計算方法。最后,仿真驗證理論分析的正確性,為后續(xù)針對性消除直流電壓二次脈動分量奠定基礎(chǔ)。(3)針對交流電網(wǎng)不平衡情況,提出了用于聯(lián)網(wǎng)換流器單元的直流電壓脈動抑制策略。首先對PI、PR和準(zhǔn)PR三種控制器進行了特性分析和對比,以用于后續(xù)控制策略設(shè)計中控制器的選擇。其次,分析了直流電壓二次脈動抑制原理,設(shè)計了基于二階廣義積分法的正負序分量提取策略。在此基礎(chǔ)上,分別提出了基于雙PI電流內(nèi)環(huán)的控制系統(tǒng)設(shè)計以及性能更優(yōu)的基于準(zhǔn)PR電流內(nèi)環(huán)的控制系統(tǒng)設(shè)計,并通過仿真對比驗證了兩種控制策略的有效性。(4)針對交流負荷不平衡情況,在三種控制器性能分析的基礎(chǔ)上,提出蓄電池側(cè)換流器基于準(zhǔn)PR信號跟蹤的控制系統(tǒng)設(shè)計,直接跟蹤和抑制直流電壓二次脈動分量,并通過仿真驗證了控制策略的可行性,對比了不同參數(shù)下的控制效果,提高了直流側(cè)的電壓質(zhì)量。
【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】：2019
【分類號】：TM721.1

【參考文獻】

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本文編號：2752514