基于虚拟同步发电机的微型能源互联网频率控制研究

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1、硕士学位论文基于虚拟同步发电机的微型能源互联网频率控制研究FrequencyControlofMicroEnergyInternetwithVirtualSynchronousGenerator作者姓名：王达学科、专业：电气工程学号：Y2015201117校内导师：刘莉企业导师：戈阳阳完成日期：2018年01月08日ShenyangInstituteofEngineering基于虚拟同步发电机的微型能源互联网频率控制研究论文作者签名：校内导师签名：企业导师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅

2、人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：答辩日期：FrequencyControlofMicroEnergyInternetwithVirtualSynchronousGeneratorAuthor’sSignature:Supervisor’ssignature:Supervisor’ssignature:Reviewers：ExaminingCommitteeChairman：ExaminingCommitteeMembers:Dateoforaldefense:沈阳工程

3、学院学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：基于虚拟同步发电机的微型能源互联网频率控制研究作者签名：日期：年月日沈阳工程学院学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识

4、产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于沈阳工程学院，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以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，可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目：基于虚拟同步发电机的微型能源互联网频率控制研究作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日沈阳工程学院硕士学位论文摘要摘要可再生能源分布式发电的快速发展促进了各学科之间的融合和各产业之间的合作，人们对于建设安全稳定能源互联网的

5、这一社会需求也在不断升高，而能源互联网发展的重要环节在于其核心的电力系统。对于一个独立的微型能源互联网，由于孤岛运行的微电网具有容量、规模有限，微电源惯性小等特点，其频率受负荷变化影响较大，虚拟同步发电机(VirtualSynchronousGenerator,VSG)控制方法虽然克服了微电网惯性低的缺点且能实现微电网的一次调频，但其属于有差调节，当负荷增加时不能保证微电网的频率稳定。本文提出了基于VSG的微型能源互联网频率控制策略，通过仿真分析验证频率控制策略的有效性，为微型能源互联网的设计和建设

6、提供理论支持。首先，对能源互联网、微电网的概念、结构以及研究现状进行总结。简要分析了微电网下垂控制，并介绍了在下垂控制基础上发展起来的VSG控制技术。其次，提出了基于VSG技术的频率控制策略：当系统发生持续性频率越限时，在调频逆变器虚拟阻尼处自动投入一个积分环节组成PI控制器，使负责调频的微电源自动跟踪负荷波动并进行无差调节，实现微电网的二次调频功能，并利用小信号等效以及根轨迹分析方法对设计的二次调频策略进行稳定性分析。最后，构建包含风光储微电网、电动汽车及电锅炉的微型能源互联网仿真模型，应用上述策

7、略进行仿真验证，在孤岛运行模式下对微型能源互联网进行仿真分析，研究电动汽车、电锅炉等负荷投入后的有功功率、频率变化。通过仿真分析可以得出：孤岛运行模式下负荷增加时，采用VSG技术的风、光、储逆变器按额定功率比例输出功率，负荷增量过大会造成频率越限，切换至二次调频后，调频逆变器的输出功率增加，各逆变器输出功率比例改变，频率恢复至正常范围内，验证了所提频率策略的有效性。关键词：微型能源互联网；微电网；调频控制；虚拟同步发电机I沈阳工程学院硕士学位论文AbstractAbstractTherapidgro

8、wthofrenewableenergyanddistributedgenerationhaspromotedtheintegrationofvariousindustries.ThedemandforbuildingsafeandstableEnergyInternetisalsoincreasingandtheimportantcoreofEnergyInternetispowersystem.ForanindependentmicroEnergyInternet