改进的空间状态模型和含逆变器的微网孤岛运行分析.pdf

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1、第4期电源学报N0．42014年7月JournalofPowerSupplyJuly．2014DOI：10．13234~．issn．2095—2805．2014．4．93中图分类号：TM464文献标志码：A改进的空间状态模型和含逆变器的微网孤岛运行分析刘毅力，祝明华，王先为2,3，张海龙。，曹江田4(1．西安工程大学电子信息学院，西安710048；2．西安交通大学电气工程学院，西安710049；3．许继集团有限公司，许昌461000；4．93897部队，西安710077)摘要：对含逆变器的微型电网传统状态空间模型做了改进，使其更准确地描述微网。逆变器不可以简

2、化为一个独立的部分，其通过公共旋转坐标系，把耦合项和公共旋转坐标系的角度都考虑在内。基于对微网改进后状态空间系统模型的特征根进行稳定性分析，可以表明振荡元件在暂态过程中的频率和阻尼。参与矩阵的引入．其可以用于识别特征值和状态变量之间的关系，并找出影响最大的状态变量的参与因子大的特征值，这将有助于提高微电网系统的稳定并降低系统阶数。仿真和实验对象是以3个容量为100kW逆变器为基础的微电网．用以证实模型改进的效果。关键词：微网；空间状态模型；公共旋转坐标系；参与矩阵ImprovedState。--spaceModelandAnalysisofIslanding

3、Inverter-basedMicrogridLIUYi—li，ZHUMing—hua2，WANGXian-wei，ZHANGHai—long3，CAOJiang—tian(1．CollegeofElectronicsandInformation，Xi’anPolytechnicUniversity，Xi’an710048，China；2．SchoolofElectricalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；3．XujiGroupCorporation，Xuchang461000，Ch

4、ina；4．ThePeopleSLiberationArmyTroop93897，Xi’an710077，China)Abstract：Basedonthetraditionalmodelingmethodoftheinverter-basedmicrogrid，thispapermakessomeimprovementonthestate—spacemodeltodescribethemierogridmoreprecisely．Thecouplingitem，variationofcommonrotatingangle，inthestate-matrix

5、ofinvertersmodelintroducedbythecommonrotatingreferenceframeareconsidered，whichisn’tsimplifiedastheinvertersindividualpartasbefore．Stabilityanalysisbasedontheeigenvaluesofthemicrogridimprovedstatespacesystemmodelismade，whichindicatethefrequencyanddampingofoscillatorycomponentsinthet

6、ransientresponse．Theparticipationmatrixisintroducedtoidentifytherelationbetweentheeigenvaluesandthestate-variablesandtofindoutthemostvaluablestate—variablesforcertaineigenvalues，whichwillhelpfultoimprovethemicrogridsystemstabilityandreducetheorderofthesystem．Simulationandexperiment

7、resultsarecarriedoutbasedonathree100kWinverterbasedmicrogridtoverifythecorrespondingresultsobtainedfromtheimprovedmode1．Keywords：micro—grid；state—spacemodel；referenceframe；participationmatrix收稿日期：2014-03—11电源学报总第54期引言⋯小信号稳定性是微网可靠运行的重要的问题之一⋯。微网中，许多可再生能源是通过逆变器来连接到电网的，由于其惯量较低，它们的动态响应比

8、传统的旋转电机要快得多。因此，研究关于含逆变器的微电