基于虚拟同步发电机的微电网控制策略的研究

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1、万方数据论文编号：密级：坌珏安徽理工大学硕士学位论文基于虚拟同步发电机的微电网控制策略的研究答辩委员会主席：论文答辩日期：2014年5月31日安徽理工大学研究生处2014年5月31日万方数据ADissertationinPowerElectronicAndElectricalDriveResearchonMicro—gridControlStrategyBasedonVirtualSynchronousGenerl

2、SynchronousGeneratorCandidate：LiYueSupervisor：ZhuLongjiSchoolofElectronicandInfo

3、rmationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞徽堡工太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：．2毖日期：唑年一f月三日本学位

4、论文作者完全了解塞徽理王太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞徵理工太堂一。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：巷匡签字日期：2014年钿；日导师签名：糨叻签字日期：2。14年6月3日万方数据摘要微电网是大电网的重要补充。但是传统的控制策略无法做到孤岛运行时对微电网电压和频率的无差控制，尤其是负载波动时

5、会严重影响到微电网的安全稳定运行。当微电源发电功率大于负载功率时，微电网中能量的逆流也会对大电网造成不利的影响。本文以基于虚拟同步发电机控制的微电网为研究对象，在稳定微电网电压和频率的同时，实现微电网的零逆流。本文首先介绍微电网的概念和结构，以及国内外微电网的发展现状。同时分析微电网运行时并网与孤岛控制，并深入研究微电网的协调控制和不同接口策略的控制方法。其次，考虑到微电网中的微电源缺少物理惯性，即没有同步发电机的转动惯量，本文将虚拟同步发电机控制运用到微电网中。通过对同步发电机的转子机械特性和定子电气特性的深入分析，将同步发电机的控制运用到微电源中，使得微电源能够克服上述

6、弱点，并在功频控制器和励磁控制器的调节下维持系统的频率和电压的稳定。同时为了防止微电网中多余的能量逆流进入大电网，造成大电网的谐波增加并危害到负荷用电安全，设计蓄电池作为微电网的储能装置。当微电源发电功率大于微电网负载功率时，通过零逆流的功频控制器的调节，使得蓄电池按照指令充放电，将多余能量储存，以满足对微电网零逆流的要求。论文对微电网主电路中的LC滤波器和连接感抗的参数进行理论分析和计算，确定实际应用中参数的取值范围。最后，使用MATLAB／Simulink软件搭建仿真模型，仿真结果表明该方法满足微电网的性能要求。将虚拟同步发电机的控制策略运用到微电网中，既能解决电压和频

7、率的无差控制，又能实现微电网对大电网的零逆流。从性能的角度来看，此方法有着很好的应用前景。图【44】表[1]参[50】关键词：微电网：虚拟同步发电机；零逆流：蓄电池万方数据AbstractMicro—gridisanimportantsupplementoflargepowergrid．Buttheconventionalcontrolstrategycannotbesatisfiedofnodifferencecontrolofmicro—gridvoltageandfrequency,especiallywhentheloadfluctuationwillserious

8、lyaffectthesafeandstableopermionofmicrogrid．WhengenerationpowerofthemicropowerisgreaterthantheloadpoweLthemicrogridenergycontra-flowwillalsocauseadverseeffectonlargepowergrid．Inthispaper,themicrogridbasedonvirtualsynchronousgeneratorcontrolistheobjectofstudy．A