大功率電網(wǎng)模擬裝置的研制.pdf

1、近年來，新能源發(fā)電技術的發(fā)展備受關注，由風能、太陽能等發(fā)出的電能通常需要經(jīng)過變流器控制后并入電網(wǎng)。變流器與電網(wǎng)的關系是相互制約、相互影響的，變流器的接入對電網(wǎng)的穩(wěn)定性及并網(wǎng)電能質(zhì)量等產(chǎn)生影響；同時，電網(wǎng)故障對變流器的故障穿越能力也提出挑戰(zhàn)。由于實際電網(wǎng)發(fā)生故障具有隨機性，不易進行變流器對電網(wǎng)適應能力的研究。因此，有必要研制一種靈活、完善的電網(wǎng)模擬裝置來模擬各種電網(wǎng)故障情況。本文詳細闡述了一種基于變流器形式下模擬電網(wǎng)故障的發(fā)生裝置，圍繞變

2、流器控制技術展開研究，對整流側和逆變側的控制策略進行分析探討，并通過仿真和實驗驗證了理論研究成果的正確性及發(fā)生裝置的可行性。
　　首先，研究了整流側變流器的數(shù)學模型和控制策略?；谌嚯妷盒蚉WM整流器的數(shù)學模型，分析了電網(wǎng)電壓定向矢量控制的工作原理，并闡述了PI調(diào)節(jié)器與空間矢量脈沖調(diào)制方式的實現(xiàn)方法。
　　其次，針對于逆變側變流器的控制方法展開研究。介紹了對稱分量法分析不平衡電壓、電流矢量的原理，分析了雙dq坐標系實現(xiàn)不平

3、衡電壓正負序分離的方法，重點研究了發(fā)生不對稱跌落故障的數(shù)學算法和控制策略；采取不同的控制方法模擬不同類型的電網(wǎng)故障，并作出對比分析。同時，將較新穎的比例諧振控制器應用于發(fā)生電壓不對稱跌落的矢量控制系統(tǒng)中。
　　作為對理論分析的檢驗，本文基于MATLAB的軟件環(huán)境對電網(wǎng)模擬裝置系統(tǒng)進行了仿真分析，分別研究了整流側變流器的動靜態(tài)特性和逆變側變流器發(fā)生不同電網(wǎng)故障時的運行特性，并針對采用不同的控制策略的仿真結果展開了比較分析。