基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微網(wǎng)逆變器并網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著風(fēng)能、太陽能等新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，微電網(wǎng)越來越多地受到人們的重視。微電網(wǎng)具有分布式結(jié)構(gòu)，能提高電網(wǎng)的可靠性，它通常含有分布的多種直流能量來源，該直流源由多臺并網(wǎng)逆變器逆變?yōu)榻涣骱髤⑴c并網(wǎng)，給負(fù)載設(shè)備供電。各并網(wǎng)逆變器的有功和無功負(fù)荷如何分配是微電網(wǎng)要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。虛擬同步發(fā)電機(jī)是模擬傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)特性的并網(wǎng)逆變器，其可實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的控制，根據(jù)電網(wǎng)電壓和頻率變化自動調(diào)節(jié)輸出有功和無功，即頻率和電壓下垂機(jī)制。基于此，

2、虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)技術(shù)正在逐漸受到人們的關(guān)注和研究。本文結(jié)合中國電力科學(xué)研究院“虛擬同步發(fā)電機(jī)樣機(jī)研制”項目，對虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)技術(shù)展開深入研究。
　　首先，研究了虛擬同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。分析同步電機(jī)和三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型，采用同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子運動方程、磁鏈方程以及電磁暫態(tài)關(guān)系，對虛擬同步發(fā)電機(jī)建模;對逆變器的有功-頻率控制器和無功-電壓控制器進(jìn)行了設(shè)計和優(yōu)化。
　　然后，根據(jù)工程實際，對樣機(jī)進(jìn)行了初步設(shè)計。主要包括

3、其主電路、逆變器調(diào)制策略、虛擬同步機(jī)并網(wǎng)控制算法。主電路主要包含三部分:儲能蓄電池、雙向buck-boost變換器和三相四橋臂逆變器，三相四橋臂逆變器采用三維空間矢量調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)制。
　　接著，本章利用MATLAB/SIMULINK平臺搭建了虛擬同步發(fā)電機(jī)逆變器并網(wǎng)仿真模型，通過無PLL并網(wǎng)仿真、有功-頻率特性仿真和無功-電壓特性仿真，驗證虛擬同步機(jī)并網(wǎng)理論，以及其模擬同步發(fā)電機(jī)調(diào)頻、調(diào)壓特性的可行性。此外，虛擬同步機(jī)具有自同步