电压控制型逆变器控制策略及并网特性研究

《电压控制型逆变器控制策略及并网特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TM464论文编号：102870318-SX115学科分类号：080800硕士学位论文电压控制型逆变器控制策略及并网特性研究研究生姓名赵冰学科、专业电气工程研究方向电力电子与电力传动指导教师陈杰副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二○一八年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringStudyofControlStrategyandgridconnectioncharacteristicsofVoltageControlInvert

2、erAThesisinElectricalEngineeringbyZhaoBingAdvisedbyAssociateProfessorChenJieSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2018承诺书本人声明所呈交的硕士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。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学

3、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承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要目前大部分并网逆变装置均为电流控制型，其并网时表现为受控电流源的形式，无法为电网提供有益支撑，随着其在电力系统中渗透率的提高，将导致电网调频调压难度增加。基于下垂控制的并网逆变器采用电压型控制算法，模拟同步发电机的下垂外特性，使逆变器并网时具有调频调压功能，因此可为电网提供有益支撑，具有较好的并网特性。但由于分布式发电系统散落分布，需经长距离电力传输线接入电网，随着分布式发电系统接入电网的规模变大将

4、使得电网线路阻抗不可忽略。此时电力电子装置和电网形成的互联系统容易产生谐波振荡问题，影响系统稳定性。而阻抗分析法是一种较为简便的并网稳定性研究方法，本文基于阻抗分析法研究电压控制型逆变器(VCI)的控制策略以及并网特性。论文首先建立单相VCI的输出阻抗模型并与常规单相电流控制型逆变器(CCI)的输出阻抗模型对比，指出单相VCI输出阻抗中低频段特性与CCI相反，因此并网不易发生振荡。然后利用谐波线性化的方法建立三相VCI的正负序阻抗模型，分析单相VCI与三相VCI输出阻抗的差异，并解释差异产生的原因。考虑到三相变换器的功率环会造成二倍镜像频率耦合效应，解释二倍镜像频率耦合效应产生机理，推导出

5、包含功率环的更为完整的变换器阻抗模型并分析参数对模型的影响，基于此模型简单对比VSG与下垂控制的输出阻抗，指出在一定条件下两者等效。最后，通过阻抗分析法对VCI与电网组成的互联系统的稳定性进行分析，提出采用虚拟阻抗的方法提高互联系统相位裕度，增加系统鲁棒性。论文通过仿真和实验验证了所建立的阻抗模型的正确性，并通过仿真及RT-LAB硬件在环实验对逆变器并网稳定性进行了验证，证明了虚拟阻抗的引入有助于提高系统鲁棒性。关键词：下垂控制；阻抗建模；并网稳定性；虚拟阻抗I电压控制型逆变器控制策略及并网特性研究AbstractAtpresent,mostgrid-connectedinverterde

6、vicesarecurrent-controlleddevices.Whentheyareconnectedtothegrid,theyperformascontrolledcurrentsourcesandhardlyprovidebeneficialsupporttothepowergrid.Astheirpenetrationrateinthepowersystemisincreased,thedifficultyofvoltageandfrenquencyregulationincreases.Thegrid-connectedinverterbasedondroopcontrol

7、usesvoltage-typecontrolalgorithmtosimulatethesaggingcharacteristicsofthesynchronousgenerator,andhasthefunctionoffrequencyregulationandvoltageregulationwhentheinverterisconnectedtothegrid.Therefore,itcanprovideben