微电网电能质量分析与控制技术研究

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1、万方数据声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：!当．整氢日期：)-014．6．＼1关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；⑨学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠

2、送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：i7习卷爻日期：导师签名：B期：砌膨莎．f≯万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文微电网电能质量分析与控制技术研究摘要IIIIIIIIIIIIIIIIIIIY2737174本文分析了微电网中的分布式电源及运行方式给微电网带来的电能质量问题，并对当前主要的改善措施做了深入研究。微电网中电能的变换和传输都离不开电力电子变换器，其中以三相变换器因技术成熟、转换效率高、输出效果好等优点而被广泛使用。因此，三相变换器控制系统以及结构性能的好坏直接影响了微电网电能质量的优劣。另外，一些电能质量改善

3、装置的结构也多基于三相变换器，显现了三相变换器在微电网中的重要性。其次，以三相变换器中最常用的整流器为出发点，针对其还未曾提及过的慢时标不稳定(Slow-scaleInstability)现象做了深入研究。采用现有小信号模型分析这种不稳定现象时，发现了小信号模型在较低频域也存在不精确性，而且目前还未确定三相变换器小信号模型的精确适用范围。对此本文提出了一种能精确预测三相变换器稳定边界的新时域模型，求取了其闭环控制系统的Jacobian矩阵，利用李雅普诺夫稳定性判定法则对三相变换器的慢时标不稳定现象作了详细解释。并通过将新时域模型与小信号模型和仿真模型进行大量的数据比较，指出了小信号

4、模型存在局限性的原因、适用范围以及惯性延迟环节所起的作用。在此基础上还将单相变换器和三相变换器的慢时标不稳定现象进行对比，解释了两者不稳定现象存在差别的根本原因。此外，还分析了电路及控制参数对变换器性能及稳定性的影万方数据奎垦堡三奎堂堡主婴堑竺堂垡笙茎一一响，创新性的将己用于单相变换器的双极点．双零点控制方法应用到三相整流器中，仿真结果证实了此控制方法良好的稳态和暂态效果。再次，对微电网电能质量问题中的谐波污染和三相不平衡作了特别关注，分析了问题的根源及当前的主要控制策略，提出采用电容中点型三相四线制有源滤波器来改善这两种状况。在谐波问题上对比目前的谐波检测和无谐波检测控制方法，选

5、取了更有优势的无谐波检测控制策略；针对三相不平衡问题提出了一种简单但行之有效的控制方法，在控制中增加了对零序电流的反馈，显著的改善了三相不平衡现象，抑制了中性线电流。最后，在Matlab／Simulink环境下搭建了三相四线制有源滤波器的仿真模型，先后对谐波补偿和改善三相不平衡作了仿真测试，并验证了其显著的综合改善效果，证实了所提控制策略的可行性。关键词：微电网，电能质量，三相变换器，稳定性，时域模型，双极点．双零点，有源滤波器，三相不平衡万方数据太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCHOFPOWERQUALI；]i：’YANDCONTROLTECHNOL0GYINMI

6、CROGRIDABSTRACTInthispaper,theproblemsthatdistributedgenerationandtheoperationmodeofmicrogridbringtothemicrogridpowerqualityareanalyzed．Andin．depthresearchisdoneonthecurrentmajorimprovementmeasurestomicrogridpowerquality．Thepowerelectronicconvertersareessentialforthemicrogrid’‘powertransmissio

7、nandtransformationcannotbeoperatedwithoutthem．Thethree。phaseconvertersarewidelyusedduetotheirmaturecontroltechnology,highefficiencyandbetteroutput．Therefore，weatherthethree。phaseconverter’Sstructureandcontrolperformanceisgoodorbaddirect