非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究

非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究

《非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究》是2020年冶金工業出版社出版的圖書,作者是胡海林。

基本介紹

  • 中文名:非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究
  • 作者:胡海林
  • 出版時間:2020年6月1日
  • 出版社:冶金工業出版社
  • 頁數:133 頁
  • ISBN:9787502484064
  • 裝幀:平裝
內容簡介,圖書目錄,前言,

內容簡介

《非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究》介紹了虛擬同步發電機基本原理、主電路結構及控制策略,提出了基於同步旋轉坐標的電壓型虛擬同步發電機電壓電流控制環設計方法。
《非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究》針對虛擬同步發電機低電壓穿越問題,提出了基於同步旋轉坐標的分散式虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術,解決了瞬時及穩態輸出電流的過流問題,實現了電網存在不對稱故障時輸出電流平衡。針對電網電壓不平衡適應性問題,提出了協同虛擬同步發電機電流分序控制策略,實現了輸出電流平衡及對有功功率和無功功率波動抑制的協同控制,提高了分散式虛擬同步發電機對不平衡電網的適應性;針對並聯虛擬同步發電機帶不平衡負載問題,提出了基於同步旋轉坐標和虛擬復阻抗技術的虛擬同步發電機電壓分序控制策略,實現了並聯虛擬同步發電機帶不平衡負載的最佳化控制。
《非理想運行環境下分散式虛擬同步發電機控制策略研究》可供高等院校電力電子及相關專業的研究生和教師閱讀,也可供從事可再生能源發電和併網逆變器研究開發的工程技術人員參考。

圖書目錄

1 緒論
1.1 分散式發電概述
1.2 分散式發電單元接人配電網面臨的挑戰
1.3 分散式逆變電源控制策略研究現狀
1.3.1 傳統控制策略及電網友好型控制技術
1.3.2 虛擬同步控制策略
2 分散式虛擬同步發電機控制策略
2.1 虛擬同步發電控制策略
2.1.1 同步發電機基本原理
2.1.2 虛擬同步發電機原理
2.2 分散式逆變電源虛擬同步控制策略
2.2.1 虛擬同步發電機主電路
2.2.2 虛擬同步控制策略功率控制環
2.2.3 虛擬同步發電機整體控制策略
2.3 功率控制環參數設計
2.3.1 虛擬同步發電機小信號模型
2.3.2 功率控制環參數整定
2.4 仿真及實驗
3 分散式虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術
3.1 分散式發電低電壓穿越技術要求
3.2 分散式虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術
3.2.1 電網短路故障時虛擬同步發電機運行特性分析
3.2.2 平衡電流虛擬同步控制策略
3.2.3 基於虛擬阻抗的瞬時電流抑制
3.2.4 分散式虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術
3.3 仿真與實驗
3.3.1 仿真結果
3.3.2 實驗結果
4 電網電壓不平衡時分散式虛擬同步發電機控制技術
4.1 電網電壓不平衡時分散式虛擬同步發電機運行特性分析
4.2 電網電壓不平衡時改進分散式虛擬同步控制策略
4.2.1 平衡電流虛擬同步控制策略
4.2.2 抑制有功功率2倍電網頻率波動的虛擬同步控制策略
4.2.3 抑制無功功率2倍電網頻率波動的虛擬同步控制策略
4.2.4 多目標最佳化虛擬同步控制策略
4.3 仿真與實驗
4.3.1 仿真結果
4.3.2 實驗結果
……
5 離網模式下分散式虛擬同步發電機控制技術
6 研究展望
參考文獻

前言

利用風力、太陽能等間歇性可再生能源的分散式發電技術是解決能源問題的重要途徑,其在分散式可再生能源滲透率較低的情況下無需對輸配電網路進行大規模改造,同時大量的可再生能源被就地消納,提升了電力系統應對負荷增長的能力,延緩了對配電網進行升級改造的需求。隨著分散式發電技術的大規模套用,分散式可再生能源在電力系統中的滲透率不斷提高。由於以電力電子變流器為接口的分散式發電單元不具備同步發電機的慣性和阻尼,導致系統中的旋轉備用容量及轉動慣量相對減少,此時電力系統容易受到功率波動和系統故障的影響造成系統失穩。分散式虛擬同步發電機能夠模擬同步發電機轉動慣性及阻尼特性,使得分散式虛擬同步發電機除了能向電網提供電能之外,還能減弱分散的、大規模的分散式發電單元對電網帶來的不利影響,為電網提供一定的支撐,為進一步提高可再生能源分散式發電的滲透率提供新的技術路線。分散式虛擬同步發電機接入中低壓配電網,接入位置一般處於配電網末端,所處電網環境比較惡劣,如電網短路故障及電網電壓不平衡情況時常發生,此時分散式虛擬同步發電機的運行機制及輸出性能不僅關係到可再生能源的利用率,而且對電網安全穩定運行造成影響。分散式虛擬同步發電機離網運行時,分散式虛擬同步發電機帶不平衡負載能力弱,分散式虛擬同步發電機等效輸出阻抗以及輸電線路阻抗的差異影響功率分配精度及電流環流大小,其不平衡負載控制技術及並聯控制技術存在諸多技術難題。因此,研究分散式虛擬同步發電機併網運行時的電網適應性、離網運行時的負載適應性及並聯控制技術,不僅關係到其自身的安全可靠運行,同時對於構建高可靠性、高滲透率電力系統具有極其重要的理論研究價值和現實意義。
  本書共6章。第1章分析分散式發電產生和發展的背景、概念及國內外發展現狀,引入虛擬同步控制策略,並對虛擬同步控制策略的發展歷程和研究現狀進行歸納,指出分散式虛擬同步控制策略的適應性問題值得深入研究。第2章概述虛擬同步發電機基本原理,對虛擬同步發電機主電路結構及控制策略進行詳細介紹,對虛擬同步發電機主要控制參數對穩定性及動態性能的影響進行分析,並給出控制參數整定的具體方法。第3章研究了基於同步旋轉坐標的分散式虛擬同步發電機低電壓穿越控制技術,解決了瞬時及穩態輸出電流的過流問題,實現電網存在不對稱故障時輸出電流平衡。第4章對電網電壓不平衡時的虛擬同步發電機控制技術進行研究,提出了改進虛擬同步發電機電流分序控制策略,實現了輸出電流平衡及對有功功率和無功功率波動抑制的協同控制,提高了分散式虛擬同步發電機對不平衡電網的適應性。第5章研究了基於同步旋轉坐標和虛擬復阻抗技術的虛擬同步發電機電壓分序控制策略,實現了並聯虛擬同步發電機帶不平衡負載的最佳化控制。第6章對本書的研究工作及成果進行了總結,並對未來的工作提出了建議。

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