学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Virtual Synchronous Generator（VSG）模型的逆变器控制策略研究

作　者: 邵帅
导　师: 盘宏斌
学　校: 湘潭大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 逆变器 控制策略 虚拟同步发电机（VSG） 调节器 LCL滤波器
分类号: TM464
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 44次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文主要针对新能源发电中光伏逆变器的研究现状、拓扑结构及控制策略进行分析，通过分析基于VSG思想的逆变器控制策略，建立了基于VSG的仿真模型并对仿真结果进行了分析，全文共分四个部分：首先介绍了逆变器研究现状，在此基础上对当前逆变器主要拓扑结构进行列举，简要分析了逆变器的数学关系，归纳和总结了逆变器主要控制策略。其次，分析了基于VSG思想的逆变器控制策略：以实际同步发电机转子机械方程和定子电气方程为出发点逐步过渡到对转速调节器、励磁调节器原理的阐述，将同步发电机外特性与逆变器拓扑结构及工作原理相结合，然后通过一定的映射与物理变换，提出了基于VSG思想的逆变器控制方法，并从理论上分析了系统频率、电压及功率调节特性。第三，针对VSG思想的逆变器控制策略，设计了LCL滤波器参数，并利用MATLAB建立了基于VSG思想的逆变器频率控制模型、电压控制模型、功率控制模型并进行了分析：1）频率控制模型：以转速闭环调节器为例对转速动态变化引起的调节过程进行了系统性分析，并分析了电磁功率理论计算值与参考值之间的关系对于转速稳定的意义；2）电压控制模型：以励磁调节器为例说明电压动态变化引起的励磁电流调节的原理及意义，分析了系统无功功率理论计算值与参考值之间的关系对于电压稳定的意义，并对电压检测情况进行了分类讨论；3）功率控制模型：分析了逆变器输出功率与所带负载功率之间的关系，并且阐明了输出功率在维持系统频率、电压稳定方面所起的作用。最后，在前述模型的基础上，对系统进行了仿真，并对单机及并网状态下系统的频率、电压及功率跟踪的实验波形进行了分析，仿真和实验结果较好地反映了系统动态性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 引言  9-22
  1.1 新能源发电的背景简介  9
  1.2 逆变器研究现状  9-10
  1.3 逆变器拓扑结构  10-11
  1.4 单相逆变器数学关系  11-13
  1.5 三相逆变器工作原理  13-17
  1.6 逆变器控制策略研究现状  17-21
  1.7 本论文主要研究内容及各章节安排  21-22
第2章 基于虚拟同步发电机思想的逆变器控制分析  22-34
  2.1 概述  22-23
  2.2 同步发电机基本模型及其数学关系  23-29
    2.2.1 机械模型  23-24
    2.2.2 电磁模型  24-25
    2.2.3 输出功率  25-26
    2.2.4 转速调节  26-27
    2.2.5 励磁调节  27-29
  2.3 逆变器与同步发电机对应关系  29-30
  2.4 基于虚拟同步发电机思想的逆变器控制分析  30-33
    2.4.1 有功功率的调节与频率的关系  30-31
    2.4.2 无功功率的调节与电压的关系  31-33
  2.5 本章小结  33-34
第3章 基于虚拟同步发电机思想的逆变器控制设计  34-43
  3.1 LCL 滤波器设计原理  34-37
    3.1.1 滤波参数选取要求  34-36
    3.1.2 无源阻尼  36-37
  3.2 虚拟同步发电机思想的逆变器控制模型  37-42
    3.2.1 频率控制模型  37-38
    3.2.2 电压控制模型  38-40
    3.2.3 功率控制模型  40-41
    3.2.4 并网准备  41-42
  3.3 本章小结  42-43
第4章 基于 VSG 思想的逆变器仿真结果分析  43-55
  4.1 基于 VSG 思想的逆变器控制框图  43-44
    4.1.1 单机控制框图  43
    4.1.2 并网控制框图  43-44
  4.2 系统参数设计  44-45
  4.3 单机控制仿真分析  45-52
    4.3.1 空载运行仿真分析  45-46
    4.3.2 带负载运行仿真分析  46-52
  4.4 并网控制仿真分析  52-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章 全文总结与今后展望  55-56
  5.1 全文总结  55
  5.2 今后展望  55-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
附件  61
  一、个人简历  61
  二、发表的学术论文  61
  三、攻读硕士学位期间参加的科研项目  61

相似论文

  1. 超高空观测平台姿态控制设计与控制策略研究,V249.1
  2. 含分布式电源的微电网控制策略研究,TM61
  3. 基于线源模型的交通大气污染研究,X51
  4. SPWM逆变器的重复控制方法研究,TM464
  5. 单相相位和幅值可控电压调节器的研究,TM761.1
  6. 高新技术企业投资风险评价及控制策略研究,F276.44
  7. 串联混合动力城市客车整车控制器研制与应用,U469.7
  8. π型AC/AC交流变换器及其变结构控制策略的研究,TM46
  9. 热轧带钢终轧温度控制模型的研究,TG335.11
  10. 太阳能光伏并网发电系统的研究,TM615
  11. 基于级联多电平逆变器光伏并网系统的研究,TM464
  12. 污水处理厂自动控制系统的设计与实现,X703
  13. 5KW单相光伏逆变器的设计与研究,TM464
  14. 安太堡露天矿库存管理系统设计与实现,TD672
  15. 太阳能辅助动力汽车驱动系统设计及控制策略研究,U469.721
  16. 太阳能吸附式制冷机的运行特性仿真与控制系统研制,TB651
  17. 插电式混合动力轿车动力总成参数匹配及控制策略研究,U469.7
  18. 基于理想误差动态的逆变器重复控制,TM464
  19. 变频器产生高次谐波的抑制方法研究,TM921.51
  20. 单相光伏并网逆变器控制技术研究,TM464
  21. 水源热泵复合式系统的优化匹配和运行调控,TU831.3

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 逆变器
© 2012 www.xueweilunwen.com