直流微网中变流器的控制技术研究

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1、学校代号10536学号12105030495分类号TP272密级公开硕士学位论文直流微网中变流器的控制技术研究学位申请人姓名黄頔培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称樊绍胜教授学科专业电气工程研究方向电力系统运行与控制论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12105030495密级：公开长沙理工大学硕士学位论文直流微网中变流器的控制技术研究学位申请人姓名黄頔导师姓名及职称樊绍胜教授培养单位电气与信息工程学院专业名称电气工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员

2、会主席李树涛教授ResearchOnConverterControlTechnologyInDCMicro-GridbyHUANGDiB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringinChangshaUniversityofScie

3、nce&TechnologySupervisorProfessorFanShaoshengApril,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研巧成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或．集体己经发表或撰写的成果作晶。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。■＇作者签名：日期；年ｒ月Ｊ口日学位论文版枚使用授权书

4、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件＃电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可ｔｕ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、□。保密，在年解密后适用本授权书２、不保密ｃｉｏＶ＂（请在ｔＪｌ上相应方框内打小）、作者签名：黃填日期亦位年Ｓ月如日？：导ｍ签起．巧Ｉｔｌｉｔ日期如年ｒ月如日摘要近年

5、来，我国不断面临一次能源短缺的威胁，面对日益严峻的环境问题，开发新能源并解决新能源发电接入电网的一系列问题显得十分重要。为了避免分布式能源并网对大电网造成的冲击，而提出的既可为区域内负荷提供冷热电联供，也能与电网并联运行的小型电网被称为微网。其中由微电源、电力电子接口、储能及负荷组成的以直流方式传输的微电网就是直流微电网。该文针对直流微电网中主要电力电子变流器的控制方法展开了讨论与研究。首先，为了应对离网运行时的不平衡交流负载，该文在三相DC/AC逆变器原有的拓扑结构上增加了一条零序电流分量的通路

6、，形成一种新型中线拓扑结构，这种添加了中线的三相逆变器能够在负载不平衡的情况下保证逆变器输出电压不发生畸变。其次，当直流微电网作为直流微源并入大电网的时候需要其能够友好平滑地接入大电网，采用虚拟同步发电机控制方法的并网接口逆变器可以自动的参与配网调节，在实现分布式电源并网的同时改善接入点电能质量，并且能消除本地负荷大量切投引起的电压波动，保证输出电压质量。与大电网并联运行时，能够抑制大电网电压畸变时产生的影响维持逆变器直流侧电压基本稳定。最后，针对直流微电网中最常见直流负荷——电动汽车的充电问题提

7、出了一种基于虚拟直流发电机的柔性直流变换器控制方法，通过这种方法控制的双向直流变换器在恒压充电模式时，能稳定负荷侧电压不受母线电压发生扰动时的影响实现恒压充电，同样在恒流充电模式中也能过滤母线波动影响使输出电流恒定，且由于考虑了直流发电机的惯性环节，因此负荷侧电压、电流的变化是一个缓和震荡过程，有效提升了电动汽车充电的稳定性。该文在PSCAD/EMTDC中搭建了一个简单的直流微电网模型，该模型中包含了带不平衡负载的三相四桥臂逆变器、基于虚拟同步发电机的并网接口逆变器、以及基于虚拟直流发电机的双向直

8、流变换器。通过仿真和实验，验证了虚拟同步发电机及虚拟直流发电机控制策略的可行性以及中线拓扑结构针对不平衡负载的有效性，为直流微电网的进一步研究奠定基础。关键词：直流微网；虚拟同步发电机；中线拓扑结构；并网接口；虚拟直流发电机；IABSTRACTInrecentyears,ourcountryhasbeenfacingthethreatofenergyshortages.Tosolvetheseriousenvironmentalproblems,thedevelopmentofne