直流微網(wǎng)中組網(wǎng)變流器采用虛擬電機(jī)控制可改善系統(tǒng)中因功率波動(dòng)所引起的電能質(zhì)量問(wèn)題,但其無(wú)法兼顧直流母線電壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的靈活性。針對(duì)此問(wèn)題,以直流微網(wǎng)中蓄電池儲(chǔ)能單元的DC-DC變流器為研究對(duì)象,基于類(lèi)虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù),利用直流電壓變化率與慣性參數(shù)耦合的機(jī)理,提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)直流電壓靈活動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的靈活類(lèi)虛擬同步發(fā)電機(jī)控制。通過(guò)建立小信號(hào)模型,基于DC-DC變流器端口響應(yīng)與根軌跡的分析,揭示了主要參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)慣性與穩(wěn)定性的影響規(guī)律,并給出相應(yīng)的整定方法。其次,通過(guò)結(jié)合蓄電池的雙向特性以及系統(tǒng)穩(wěn)定裕度指標(biāo),給出了慣性參數(shù)的穩(wěn)定取值區(qū)域,實(shí)現(xiàn)合理范圍內(nèi)慣性控制的靈活調(diào)節(jié)。然后根據(jù)荷電狀態(tài)(state of charge, SOC)對(duì)蓄電池提供慣性功率能力的影響,基于SOC對(duì)慣性控制中下垂系數(shù)的取值進(jìn)行實(shí)時(shí)約束。研究結(jié)果表明,靈活類(lèi)虛擬同步發(fā)電機(jī)控制能給系統(tǒng)提供靈活可調(diào)的慣性支撐,使直流電壓具有更好的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性。最后,通過(guò)Matlab/Simulink仿真驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。

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【部分圖文】：

圖1直流微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖1為本文所研究的直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖，由分布式發(fā)電單元(光伏、風(fēng)機(jī))、負(fù)荷(直流負(fù)載、交流負(fù)載)、儲(chǔ)能單元(蓄電池)以及相應(yīng)的電力電子變流器構(gòu)成。其中，光伏與風(fēng)機(jī)分別通過(guò)Boost變流器P-DC與電壓源型變流器W-VSC接入直流微網(wǎng)，直流負(fù)載與交流負(fù)載分別通過(guò)Buck變流器L-....

圖2AVSG控制原理圖

圖4中，udcN為直流母線額定電壓；iset和i*dc分別為一次調(diào)壓輸入電流和直流側(cè)輸出電流的參考值；T為1階慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)。此外，式(3)為有關(guān)功率的限制環(huán)節(jié)，在第3部分穩(wěn)定運(yùn)行約束分析中會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。圖3雙向DC-DC變流器電路圖

圖3雙向DC-DC變流器電路圖

圖2AVSG控制原理圖圖4FAVSG控制框圖

圖4FAVSG控制框圖

圖3雙向DC-DC變流器電路圖式中：Ssoc為SOC的數(shù)值；SN為蓄電池的額定容量；μref為SOC相對(duì)功率系數(shù)；Δudcm為直流微電網(wǎng)的電壓波動(dòng)范圍。由式(1)可知，虛擬慣性系數(shù)Cvir的大小表征了系統(tǒng)的慣性強(qiáng)度，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)功率擾動(dòng)時(shí)，Cvir越大，相應(yīng)的電壓變化率就越小，越....

本文編號(hào)：3904360