多功能电网模拟器研究.pdf

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1、第45卷第3期电力电子技术V01．45．No．32011年3月PowerElectronicsMarch2011多功能电网模拟器研究王莹，李洁斯，刘芳，张兴(1．合肥工业大学，安徽合肥230000；2．福建大唐国际风电开发有限公司，福建厦门361004)摘要：为适应分布式发电并网研究的需要，提出一种多功能电网模拟器。模拟器不仅可以四象限运行以实现电能向电网的回馈，而且可提供三相电网电压输出并模拟如电压跌落、频率偏移、三相不平衡、谐波畸变等各种电网故障情况。为了获得高性能的控制效果，将模拟器的工作模式分为基波模式和谐波模式，分别控制基波和高次谐波：在基波工作模式下采用双环控制，谐波工作

2、模式下采用输出电压有效值反馈控制。系统采用DSP控制，仿真和实验结果表明模拟器性能优良。关键词：电网模拟器；电网故障；基波模式；谐波模式中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)03—0029—03ResearchofMulti．functionalGridSimulatorWANGYing，LIJie—si，LIUFang，ZHANGXing(1．UefeiUniversityD厂Technology，Hefei230000，China；2．Fuji~DatangInternationalWindpowerDevelopCo．，Ltd．，Xiamen

3、361004，China)Abstract：Tosatisfytheneedsofresearchofgridconnecteddistributedgenerationsystems，thispaperdevelopsahighperformancemulti—functionalgridsimulatorwhichcouldprovideregulatedgridvoltageandsimulatedifferentpowersystemfaultssuchasinstantaneousvoltagesag，frequencyshiftandthree—phaseunbalanc

4、e．Thesimulatorcouldworkinfourquadrantoperations，SOthatenergygeneratedbydistributedsystemscouldflowintogrid．Thefundamentalvolt—ageandharmonicvoltagearecontrolledrespectively：multiplefoedbackloopcontrolschemeisappliedinfundamental．modeandeffoctivevaluefoedbackqoNtrolschemeiSappliedinharmonicmode．

5、ADSPplatformiSusedforimple—mentingthecontro1．TheSimulationandexperimentalresultsverifythefunctionalityofthesimulator．Keywords：gridsimulator；powersystemfault；fundamentalmode；harmonicmodeFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51077034)1引言不平衡功能，但未涉及对电压频率变化的研究，另外这里采用

6、了谐振调节器，使控制相对复杂。电网会出现电压三相不平衡、频率偏移、谐波上述研究中提到的模拟器及测试设备或功能畸变、电压幅值平衡跌落和不平衡跌落等故障，在相对单一、只能模拟几种电网故障．或控制复杂、分布式发电并网系统研究中，了解系统在这些故难以实现，为适应分布式发电并网研究的需要，在障条件下的运行特性显得非常重要。然而，在实验此提出一种多功能的电网模拟器。可实现四象限室条件范围内，仅通过电网很难复现这些故障，因运行以使能量回馈电网．其功能有：①模拟正常的此，急需研究可以复现电网故障的电网模拟器。三相电网电压输出：②模拟输出电压瞬时跌落、输文献【1】利用发电机模拟电网电压幅值的跌落，出电

7、压频率偏移、输出电压三相不平衡，以及输出功能单一．且无法实现能量的回馈，不能应用于分电压因包含高次谐波而畸变等故障情况。布式发电系统的研究。文献[2】提出了电网模拟器通过软件编程实现了各种给定电压的计算，并的概念．建立了单相的模拟器系统并通过d，q变根据不同工作模式，对电压的基波和高次谐波分换实现了无静差控制，但也只是实现了电压幅值别进行控制，得到了良好的控制效果。研制出一台的变化。文献【3】提出了基于数字控制的1MVA的30kW模拟器样机，仿真和实验结果