基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)逆變器控制研究.pdf

1、分布式電源(Distributed Generation，DG)可提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，近年掀起了世界性的研究熱潮?；谔摂M同步發(fā)電機(jī)(virtual synchronous generator，VSG)的微電網(wǎng)逆變器通過模擬同步發(fā)電機(jī)的特性實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)控制，與傳統(tǒng)控制方式相比，VSG能夠提高DG與大電網(wǎng)的兼容性和穩(wěn)定性，能夠適應(yīng)系統(tǒng)多種運(yùn)行模式。本文結(jié)合科研項(xiàng)目，對(duì)采用虛擬同步機(jī)控制的三相四橋臂逆變器開展研究，主要的研究?jī)?nèi)容包括:

2、
　　虛擬同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模。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(yùn)動(dòng)方程、磁鏈方程以及電磁暫態(tài)關(guān)系，對(duì)虛擬同步發(fā)電機(jī)建模;對(duì)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(jì)和優(yōu)化，將三相四橋臂逆變器整定為虛擬同步發(fā)電機(jī)。
　　虛擬同步發(fā)電機(jī)同步并網(wǎng)控制方法研究。借鑒同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)確整步法的并網(wǎng)控制原理，設(shè)計(jì)了兩種不同的VSG同步并網(wǎng)方案（差異在于是否添加鎖相環(huán)），分析了兩種并網(wǎng)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，采用

3、不帶鎖相環(huán)的并網(wǎng)控制方案實(shí)現(xiàn)了VSG的平滑并網(wǎng)。
　　虛擬同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性分析。研究虛擬同步機(jī)的離網(wǎng)運(yùn)行、組網(wǎng)運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行特性，設(shè)計(jì)了適應(yīng)不同運(yùn)行特性的控制策略，以實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行模式的最優(yōu)控制。
　　底層控制環(huán)路設(shè)計(jì)。為了提高VSG輸出電能質(zhì)量，本文設(shè)計(jì)了基于PR控制器的底層控制環(huán)路;研究三維空間矢量調(diào)制算法產(chǎn)生四個(gè)橋臂的驅(qū)動(dòng)波形，通過仿真和實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了該調(diào)制方案。
　　實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建。為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制方案的正確性