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《微電網(wǎng)平滑切換控制及孤島檢測方法研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號:TM727國際圖書分類號:621.3西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文密級:公開年姓專二O一四年五月ClassifiedIndex:TM727U.D.C:621.3SouthwestJiaotongUniversity一,MasterDegreeThesisRESEARCHONCONTROLSTRATEGYOFTHESMOOTHSWITCHINGANDISLANDINGDETECTIONINMICRO.GIUDGrade:2011Candidate:GaoPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:Po
2、werSystemandItsAutomationSupervisor:Prof.TanYongdongMay,2014西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1.保密口,在年解密后適用本授權(quán)書;2.不保密匹使用本授權(quán)書。(請在以上方框內(nèi)打‘‘、/’’)指導(dǎo)老師簽名:遏瑚,日期:W鴨.1\
3、nUHⅣU憾爭氣:、弋名●簽匕\、者皿卜作圳文1論;位期學(xué)日西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作(貢獻)聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻如下:(1)研究了光伏電源及蓄電池的數(shù)學(xué)模型和逆變并網(wǎng)控制原理,搭建了光伏電源的逆變并網(wǎng)控制和蓄電池的充放電控制仿真模型,實現(xiàn)了光伏發(fā)電單元的最大功率跟蹤和蓄電池的恒電壓充放電控制。引入比例諧振控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的比例積分控制器,省去了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換和解耦控制,進而提高了系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差及抗電網(wǎng)電壓干擾能力。通過傳遞函數(shù)分析,驗證了抗電網(wǎng)電壓干擾能力并設(shè)計了控制參數(shù),通過搭建的模型進行了仿真驗證。(2)搭建了含光伏電源和蓄電池
4、的微電網(wǎng)模型,采用主從控制進行微電網(wǎng)平滑切換仿真,引入狀態(tài)跟隨器減小了切換過程中出現(xiàn)的由于相位、頻率差異引起的暫態(tài)振蕩。通過仿真對切控制器和切負荷的先后順序進行了研究,針對主控單元容量有限的情況,進行了切負荷研究,分析了3區(qū)域切負荷控制策略,仿真結(jié)果表明有效減小了切負荷帶來的暫態(tài)振蕩。(3)研究了主被動孤島檢測方法的原理,在無功.頻率正反饋擾動孤島檢測算法的基礎(chǔ)上,改進有功.電壓正反饋擾動孤島檢測算法。分析并比較了無功.頻率、有功.電壓孤島檢測控制算法的原理和參數(shù)設(shè)計。在不影響逆交器輸出電能質(zhì)量的基礎(chǔ)上,研究表明有功.電壓孤島檢測控制算法檢測速度快、沒有檢測
5、盲區(qū)。通過仿真對比驗證無功.頻率、有功.電壓孤島檢測算法的可靠性和快速性。本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體,均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名.藹鵬日期:加l啦哆.11西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要微電網(wǎng)是實現(xiàn)新能源利用的有效途徑,微電網(wǎng)運行控制研究對提高新能源的利用率,增強微電網(wǎng)的靈活性和穩(wěn)定性有著重要意義。微電網(wǎng)平滑切換控制
6、和孤島檢測方法是微電網(wǎng)控制技術(shù)的重要組成部分,本文以含光儲能系統(tǒng)的微電網(wǎng)為研究對象,對微電網(wǎng)的平滑切換控制策略和孤島檢測方法進行研究。首先,分析了光伏電源和蓄電池的控制方法和數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB/Simulink搭建了光伏電源控制模型和蓄電池充放電控制電路模型,實現(xiàn)了光伏電源的最大功率跟蹤和蓄電池的恒電壓充放電控制。其次,在分析微電網(wǎng)的運行控制方式及控制策略的基礎(chǔ)上,研究了逆變器的控制電路和數(shù)學(xué)模型。將比例諧振控制器引入到電流內(nèi)環(huán)控制中,使控制更簡單、抗電網(wǎng)電壓干擾能力更強,消除了坐標(biāo)變換和功率解耦控制。然后,利用含光儲能系統(tǒng)的微電網(wǎng)對微電網(wǎng)平滑切換控
7、制進行研究,引入狀態(tài)跟隨器有效改善了控制切換過程。對切換控制器和切負荷的先后順序進行了仿真研究,將3區(qū)域切負荷控制策略引入到含光儲能系統(tǒng)的微電網(wǎng),仿真結(jié)果表明該控制策略可有效降低切負荷帶來的暫態(tài)振蕩。最后,在分析孤島檢測原理的基礎(chǔ)上,改進了有功.電壓孤島檢測算法,設(shè)置逆變器輸出有功功率為公共耦合點處電壓與電網(wǎng)額定電壓差值的正反饋函數(shù)。并與無功.頻率孤島檢測算法進行了對比研究,對檢測原理進行了分析并設(shè)計了反饋參數(shù),最后進行了仿真驗證。理論分析和仿真驗證表明,采用比例諧振電流內(nèi)環(huán)控制器的光伏電源具有較強的抗電網(wǎng)電壓干擾能力;狀態(tài)跟隨器和3區(qū)域切負荷控制可以有效降
8、低微電網(wǎng)切換過程的暫態(tài)振蕩;改進的有功.電壓正反饋擾