本文關鍵詞：含混合儲能的微網逆變器并聯(lián)運行控制策略研究

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【摘要】：可再生能源發(fā)電與逆變器、儲能系統(tǒng)結合組成微電網,微網靈活多變的運行方式為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高了有力支撐,保證了其具備較高的供電可靠性。在多逆變器并聯(lián)運行微網系統(tǒng)中,由于分布式電源的多種多樣,對不同的分布式電源采用不同的控制方法勢在必行,逆變器作為微網中能量交換的重要環(huán)節(jié),對其合理的控制成為微電網穩(wěn)定可靠運行的關鍵。儲能系統(tǒng)作為微電網的重要成分,對微電網的安全運行和性能提升起到積極的作用。本文選擇鉛酸蓄電池和超級電容器兩種儲能裝置,分別對其進行工作原理研究、建立數學模型、充放電特性分析后,構建了混合儲能系統(tǒng),并對該系統(tǒng)控制策略進行詳細研究,主要包括雙向DC/DC變換器和多滯環(huán)調節(jié)控制策略。通過對比單獨蓄電池仿真分析,驗證了混合儲能系統(tǒng)的優(yōu)越性。在混合儲能逆變器并聯(lián)運行系統(tǒng)中,對逆變器的控制至關重要,逆變器的控制多采用下垂控制方法。但是,采用傳統(tǒng)的下垂控制方法時,由于線路阻抗的不一致性會導致系統(tǒng)環(huán)流,并且嚴重損害系統(tǒng)穩(wěn)定性。加入虛擬阻抗會使功率均分效果變好,但易使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能下降,且功率分配仍然存在偏差。為消除由線路阻抗不平衡引起的系統(tǒng)環(huán)流,實現(xiàn)各逆變器輸出功率按容量分配,本文分析了功率分配存在偏差的原因,給出了一種改進的下垂控制方案,使系統(tǒng)中各逆變器按容量分配功率的同時,不受線路阻抗和設計參數的影響,功率均分效果好,穩(wěn)態(tài)輸出壓降低。仿真結果證明了改進控制方法的有效性。通過基于TMS320F28335的DSP搭建的三相逆變器并聯(lián)實驗平臺,驗證了理論推導與仿真分析的準確性。
【關鍵詞】：微電網 混合儲能 逆變器并聯(lián)運行 改進下垂控制 功率按容量分配
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM464
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 微電網的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 儲能技術研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 逆變器并聯(lián)運行技術研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文的主要研究內容16-17
• 第2章 混合儲能系統(tǒng)及其控制策略17-40
• 2.1 蓄電池及超級電容器建模17-27
• 2.1.1 蓄電池特性及建模17-22
• 2.1.2 超級電容器特性及建模22-27
• 2.2 混合儲能系統(tǒng)拓撲結構27-28
• 2.3 混合儲能系統(tǒng)控制策略28-33
• 2.3.1 雙向DC/DC變換器研究28-29
• 2.3.2 多滯環(huán)調節(jié)控制策略29-33
• 2.3.3 工作狀態(tài)的選取33
• 2.4 充放電仿真分析33-39
• 2.4.1 蓄電池充放電仿真分析33-35
• 2.4.2 混合儲能系統(tǒng)充放電仿真分析35-39
• 2.5 本章小結39-40
• 第3章 微網逆變器控制策略40-52
• 3.1 逆變器結構及數學模型40-42
• 3.2 逆變器控制策略42-51
• 3.2.1 控制策略選取42-45
• 3.2.2 功率特性分析45-48
• 3.2.3 逆變器控制器設計48-51
• 3.3 本章小結51-52
• 第4章 逆變器并聯(lián)運行系統(tǒng)控制策略52-68
• 4.1 逆變器并聯(lián)技術概述52-53
• 4.2 逆變器并聯(lián)等效模型53-55
• 4.3 逆變器等效輸出阻抗分析55-58
• 4.3.1 逆變器輸出阻抗計算55-56
• 4.3.2 基于虛擬阻抗技術的等效輸出阻抗56-57
• 4.3.3 功率分配偏差分析57-58
• 4.4 功率按容量分配的改進控制策略58-60
• 4.5 逆變器并聯(lián)運行系統(tǒng)仿真分析60-67
• 4.5.1 相同容量逆變器并聯(lián)仿真分析60-64
• 4.5.2 不同容量逆變器并聯(lián)仿真分析64-67
• 4.6 本章小結67-68
• 第5章 系統(tǒng)實驗驗證68-77
• 5.1 實驗平臺硬件電路簡介68-71
• 5.1.1 主電路模型68
• 5.1.2 輸出濾波參數設計68-69
• 5.1.3 開關管的選型69
• 5.1.4 采樣信號調整電路69-70
• 5.1.5 驅動電路設計70-71
• 5.2 軟件程序的設計71-72
• 5.3 兩臺逆變器并聯(lián)運行實現(xiàn)功率均分的實驗驗證72-76
• 5.3.1 采用傳統(tǒng)P-V下垂控制的實驗驗證72-73
• 5.3.2 加入虛擬阻抗控制的實驗驗證73-74
• 5.3.3 采用改進下垂控制的實驗驗證74-76
• 5.4 本章小結76-77
• 結論77-79
• 參考文獻79-84
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果84-85
• 致謝85-86
• 作者簡介86

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：624564