弱电网阻抗对微电网运行特性影响的研究

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1、硕士学位论文弱电网阻抗对微电网运行特性影响的研究STUDYONTHEIMPACTOFAWEKGRIDTOAMICROGRIDOPERATION王静哈尔滨工业大学2014年12月国内图书分类号：TM46学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文弱电网阻抗对微电网运行特性影响的研究硕士研究生：王静导师：和军平副教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM46U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeri

2、ngSTUDYONTHEIMPACTOFAWEAKGRIDTOAMICROGRIDOPERATIONCandidate：WangJingSupervisor：Asso.Prof.HeJunpingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业

3、大学工学硕士学位论文摘要随着分布式发电渗透率的增加，其自身存在的问题也越来越明显，如单机接入成本高、控制困难等问题，对大电网来说分布式是一个不可控源，当电力系统发生故障时，其必须马上退出运行，这就限制了其发电的潜力。近年来，电力电子接口和现代控制理论的发展促进了微电网的产生。微电网集成了分布式发电，同时弥补了其缺点。与分布式发电不同，微电网具有两种运行模式，即并网运行模式和孤岛运行模式，本文主要研究的是微电网并网运行模式下的工作状态。本文采用MATLAB/SIMULINK仿真软件，建立了以光伏电池作为微源的微电网并网运行的模型。目前很多研究都是将配电网视为理想电网处理，但在弱电网条件下，

4、这种理想条件下的模型与研究并不成立。本文即建立弱电网条件下微电网并网运行系统的模型，并分析了电网阻抗对微电网运行特性的影响。微电网并网时能够稳定运行的关键是对其并网逆变器的合理的控制。由于逆变器在微电网系统中的基础地位，所以在分析弱电网的影响时首先分析其对逆变器的影响。主要包括电网阻抗对LCL滤波器谐振特性、逆变器动态响应和系统稳定性的影响，以及并联并网逆变器的数量对LCL滤波器谐振特性、逆变器动态响应和稳定性的影响，此外，本文还分析了电网阻抗对并网谐波电流的影响。电网阻抗对微电网并网系统运行特性具有很大的影响，甚至可引起系统的不稳定。所以当电网阻抗值变化或者并联并网逆变器个数变化时，需

5、要重新建模分析系统的性能，而电网阻抗变化的频繁性和不确定性使之具有很大的工作量和难度。为此，本文介绍了一种基于阻抗的稳定性判据，可应用到弱电网条件下判断微电网并网系统的稳定性，且不需要重复建模。最后，根据上述的稳定性判据，本文得到了能够提高微电网对弱电网适应能力的理论依据，并找到了改善的方法，即虚拟阻抗法。随后，搭建了相应的仿真模型，其结果与理论分析的结果一致，可表明所用虚拟阻抗法的正确性与可行性。关键词：弱电网；微电网；谐波特性；动态响应速度；稳定性-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractIncreasedpenetrationofthedistributedgenerat

6、ionhighlightingthehighcostofstand-aloneaccessandcontrolhardissuesoftheirownexistenceandconnectingwiththegridonlyintheformofloadlimitstheabilityofdistributed’generationspowergenerationcapacity.Withthedevelopmentofpowerelectronicinterfacetechnologyandmoderncontroltheory,theconceptofthemicrogridemer

7、ged.Microgridintegratestheadvantagesofdistributedgeneration,whileaddressingitsshortcomings.Microgridhastwomodesofoperation,islandingoperationmodeandconnectedgridoperationmode,thispaperistostudytheconnectedgridoperation