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基于储能系统的APF和虚拟电感联合补偿微电网电压暂降

作　者: 王毅
导　师: 江岳春
学　校: 湖南大学
专　业: 电气工程
关键词: 微电网 电压暂降 有源电力滤波器 虚拟电感
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来，随着能源供需矛盾的加剧和人们环保意识的增强，微电网以其节能、环保和运行方式灵活等优点备受关注。微电网中新能源发电的随机性和间歇性严重影响着微电网的电能质量，电力系统也对微电网的并网发电制定了严格的电能质量标准，所以提高微电网的电能质量是发挥其效益的关键。论文就电压暂降这一微电网电能质量问题进行了分析，并提出了新的微电网电压暂降补偿方法。微电网是低压有源网络。微电网中低压线路参数决定了其电压幅值受有功影响较大，其电压暂降问题的分析与传统的大电网并不相同，另外，微电网虽然和其他负荷一样接入配电网末端，但其不仅能从电网中吸收功率，而且能够向电网中注入功率，这些问题都决定了微电网电压暂降补偿方法的特殊性。为了补偿微电网电压暂降，论文提出了一种基于储能系统的有源电力滤波器（APF）和虚拟电感联合补偿微电网电压暂降的新方法。基于储能系统的APF有两种工作模式:在微电网正常运行时，其工作在谐波抑制模式，用于抑制微电网中的谐波；在微电网发生电压暂降时，其工作在电压补偿模式，用于补偿微电网电压暂降。根据造成微电网电压暂降的原因不同，分类进行补偿：对于由微电网内部原因造成的电压暂降，电压跌幅较小，采用基于储能系统的APF单独进行补偿；对于由配网侧原因造成的电压暂降，采用基于储能系统的APF和虚拟电感联合补偿微电网电压暂降。通过对实际算例的仿真，验证了该方法的正确性和有效性。论文中所提出的新方法运行方式灵活，有针对性地对不同原因造成的微电网电压暂降分类进行补偿，而且有效地限制了配网侧发生电压暂降时微电网和配电网之间联络线上的故障电流。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-21
  1.1 论文选题的背景和意义  9-11
    1.1.1 微电网产生的背景和意义  9-10
    1.1.2 微电网电压暂降补偿研究的意义  10-11
  1.2 国内外研究综述  11-14
    1.2.1 国内外微电网研究现状综述  11-13
    1.2.2 微电网电压暂降补偿的研究综述  13-14
  1.3 微电网的基本结构  14-20
    1.3.1 微电网中的微电源  15-18
    1.3.2 微电网中的储能装置  18-19
    1.3.3 微电网中其它元件  19-20
  1.4 论文的主要工作  20-21
第2章 微电网电压暂降及其补偿原理  21-29
  2.1 电压暂降相关问题概述  21-26
    2.1.1 电压暂降的发生原因  22
    2.1.2 电压暂降的分类  22
    2.1.3 电压暂降的分析方法  22-23
    2.1.4 抑制电压暂降的措施  23-26
  2.2 微电网电压暂降的补偿原理  26-28
  2.3 本章小结  28-29
第3章 基于储能系统的 APF 补偿微电网电压暂降  29-42
  3.1 引言  29
  3.2 有源滤波器  29-36
    3.2.1 有源电力滤波器的原理  30
    3.2.2 有源电力滤波器的分类  30-31
    3.2.3 有源电力滤波器的控制方法  31-36
  3.3 基于储能系统的 APF 补偿微电网电压暂降  36-38
  3.4 APF 补偿微电网电压暂降的局限性分析  38-41
    3.4.1 配网侧电压暂降时的过电流分析  39-40
    3.4.2 基于储能系统的 APF 补偿效率分析  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章 微电网电压暂降的联合补偿法  42-55
  4.1 引言  42
  4.2 联合补偿法的工作原理  42-43
  4.3 虚拟电感的功能分析  43-44
    4.3.1 未引入虚拟电感的电路分析  43-44
    4.3.2 引入虚拟电感后的电路分析  44
  4.4 虚拟电感的实现原理  44-47
  4.5 微电网中虚拟电感的实现  47-49
  4.6 虚拟电感值的设计  49-50
  4.7 联合补偿方法中 APF 的控制  50-54
    4.7.1 电流内环控制系统设计  52-53
    4.7.2 电压外环控制系统设计  53-54
  4.8 本章小结  54-55
第5章 联合补偿装置的特点及仿真验证  55-59
  5.1 引言  55
  5.2 联合补偿装置的特点  55
  5.3 仿真验证  55-58
  5.4 本章小结  58-59
结论与展望  59-61
参考文献  61-67
致谢  67-68
附录 A 攻读学位期间参与的科研项目  68

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 电力系统稳定
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