隨著可再生能源發(fā)電的飛速發(fā)展以及新興負(fù)荷的出現(xiàn),電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜。為應(yīng)對電能需求復(fù)雜且多樣的現(xiàn)狀,各國專家提出構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的理念。而為實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu),就需對各能源網(wǎng)絡(luò)的銜接設(shè)備進(jìn)行研究。本文對其關(guān)鍵設(shè)備——能量路由器進(jìn)行研究,通過對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、接口控制策略以及能量管理策略研究設(shè)計,使能量路由器系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行。本文采用一種雙向能量路由器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),首先對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)研究。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)直流側(cè)端口儲能處電力電子變換器采用隔離型雙向全橋DC/DC斬波器,實現(xiàn)能量的雙向流動;交流側(cè)端口采用三相橋式逆變器,為交流接口輸出三相工頻電能。本文詳細(xì)分析各端口變換器的工作原理以及控制方式,并對其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行推導(dǎo)。針對能量路由器交流接口電力電子變換器,引入虛擬同步發(fā)電機(jī)控制(Virtual Synchronous Generator,VSG)。通過列寫同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,類比設(shè)計VSG控制的本體控制算法,并對其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上設(shè)計相應(yīng)的虛擬調(diào)速器與虛擬勵磁器,完善控制算法,使交流接口逆變器擁有慣性與阻尼特性并能夠參與系統(tǒng)調(diào)壓與調(diào)頻。而后在VSG算法基礎(chǔ)上,提出一種全階...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及背景意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景和意義
    1.2 全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 能量路由器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 能量路由器控制策略研究現(xiàn)狀
        1.3.1 直流端口控制策略研究現(xiàn)狀
        1.3.2 交流端口控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 能量路由器接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 能量路由器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.2.1 隔離型雙向DC/DC變換器
        2.2.2 三相電壓型橋式逆變器
    2.3 能量路由器數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 DC/DC斬波器數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 DC/AC逆變器數(shù)學(xué)模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 交流接口逆變器虛擬同步機(jī)控制
    3.1 引言
    3.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)模型建立
        3.2.1 同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        3.2.2 虛擬同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    3.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制器設(shè)計
        3.3.1 虛擬調(diào)速器設(shè)計
        3.3.2 虛擬勵磁器設(shè)計
    3.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制環(huán)路設(shè)計
    3.5 關(guān)鍵參數(shù)分析
    3.6 仿真分析
        3.6.1 孤島模式仿真
        3.6.2 并網(wǎng)模式仿真
        3.6.3 與其他控制策略仿真對比分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 直流接口斬波器虛擬直流電機(jī)控制
    4.1 引言
    4.2 DC/DC變換器下垂控制策略
    4.3 DC/DC變化器虛擬直流電機(jī)控制策略
        4.3.1 虛擬直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        4.3.2 虛擬直流電機(jī)控制策略設(shè)計
    4.4 仿真分析
        4.4.1 基本拓?fù)浞抡骝炞C
        4.4.2 直流負(fù)荷突增仿真對比研究
        4.4.3 電網(wǎng)頻率突減仿真對比研究
        4.4.4 電網(wǎng)頻率突增仿真對比研究
        4.4.5 電網(wǎng)電壓單相跌落仿真對比研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 能量路由器能量管理控制策略研究
    5.1 引言
    5.2 分布式發(fā)電單元控制策略
        5.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)自主控制
        5.2.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)自主控制
    5.3 能量管理控制策略設(shè)計
        5.3.1 能量流動與工作模態(tài)分析
        5.3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)能量管理策略設(shè)計
        5.3.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能量管理策略設(shè)計
    5.4 仿真分析
        5.4.1 光伏系統(tǒng)自主控制仿真驗證
        5.4.2 風(fēng)電系統(tǒng)自主控制仿真驗證
        5.4.3 能量管理策略仿真驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
附錄3
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3848816