微電網(wǎng)降階低頻數(shù)學(xué)模型及穩(wěn)定性研究.pdf

1、在由新能源、儲能單元和能量轉(zhuǎn)換裝置等組成的微電網(wǎng)中作為能量轉(zhuǎn)換接口的逆變器具有小慣性的運(yùn)行特點，該特點影響了微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而研究穩(wěn)定性的前提是對系統(tǒng)建立精確的數(shù)學(xué)模型。
　　本文首先對常見的微電網(wǎng)建模方法進(jìn)行了分析與比較。針對基于阻抗的建模方法，推導(dǎo)電壓型、電流型、并網(wǎng)型逆變器以及多逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的分析過程，過程忽略功率環(huán)，此方法主要適用于分析微電網(wǎng)的高頻穩(wěn)定性；對于狀態(tài)空間建模法建立了系統(tǒng)完整的模型，其研究重點是低頻穩(wěn)定

2、性，而且所建模型完整全面，但是復(fù)雜程度較高；針對降階建模法，忽略電壓電流環(huán)，求出相角在時域上的特解，雖然實現(xiàn)了降階，簡化了模型，但主要適用于單臺逆變。
　　針對上述建模方法存在的缺點，本文又提出了一種降階低頻的小信號建模方法，此模型只考慮了下垂控制器、功率測量單元以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)模型，在能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)的低頻穩(wěn)定性進(jìn)行研究的同時，實現(xiàn)了降階的目的。其基本原理為：首先求取微電網(wǎng)在穩(wěn)定工作點的特征值，然后分析下垂系數(shù)變化對系統(tǒng)的低頻主

3、導(dǎo)特征值變化趨勢的影響，進(jìn)而分析系統(tǒng)的低頻穩(wěn)定性，最后通過與完整的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行對比，證明此建模方法在研究低頻穩(wěn)定性問題時的可行性。此外，本文提出的建模方法適用于孤島和并網(wǎng)兩種工作模式，通用性強(qiáng)。同時，本文又在所提出的建模方法的基礎(chǔ)上，建立了帶有感應(yīng)電動機(jī)負(fù)載和整流器負(fù)載的微電網(wǎng)降階低頻數(shù)學(xué)模型，并研究他們的低頻穩(wěn)定性問題。
　　最后，本文建立了微電網(wǎng)的仿真系統(tǒng)，對上述分析進(jìn)行仿真驗證；搭建基于TMS320F2812的三相逆變器并聯(lián)