基于虚拟阻抗的微电网下垂控制策略及谐波抑制方法研究

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1、国内图书分类号：TM727国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓申请学位级别王堂亟±专业电力丕统拯墓自动丝指导老师递丞丕数援二O一四年五月ClassifiedIndex：TM727U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONMICRO．(并UDDROOPCONTROLSTRATEGYANDHARMONICSUPPRESSIONMETHODSBASEDONⅥRTUALIMPEDANCEGrade：2011Candidate：ZhouChenA

2、cademicDegreeAppliedfor：MasterSpecialty：PowerSystemandItsAutomationSupervisor：Prof．TanYongdongMay,2014-西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．

3、不保密d，使用本授权书。(请在以上方框内打，，v”)学位论文作者签名：佩应指导老师签名：遗撼．日期：矽f毕．￡．≯1日期：矽f咿r·纠西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：l、在分析微电源的功率传输特性的基础上，对传统的下垂控制策略进行了详细的分析，并对微电源下垂控制模型进行了设计，搭建了传统的下垂控制策略模型。2、在传统的下垂控制策略的基础上引入虚拟阻抗控制环，建立了基于二阶广义积分(SecondOrderGeneralizedIntegrator，SOt3I)虚拟阻抗的下垂控制策略，通过频域法对比分析了

4、虚拟阻抗控制环对系统输出特性的影响。根据逆变器控制系统的闭环传递函数，进行虚拟阻抗下垂控制模型的稳定性分析，并通过仿真验证了该方法的稳定性和有效性。3、分析了含虚拟阻抗的微电网谐波抑制方法，建立了含虚拟阻抗的微电网谐波抑制仿真算例，分别在微电网孤网运行和并网运行情况下，验证基于虚拟阻抗的微电网下垂控制策略在谐波抑制方面的有效性。仿真表明，基于虚拟阻抗的下垂控制策略能够有效地抑制孤网运行和并网运行时微电网的电压谐波，且微电源符合P一厂和Q—u下垂特性，可以实现负载变化时功率的自动分配。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果

5、。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：飓象日期：9．oⅣ．5·9-西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着社会经济的不断发展、电力需求的持续增长，微电网在新能源的利用方面可以充分发挥优势，其发展受到了越来越多的关注和重视。在微电网中，由于电力电子变换器和非线性负荷的存在，谐波问题对微电网的影响日益显著，也会严重影响电网的电能质量。本文以建立基于虚拟阻抗的微电网下垂控制策

6、略和谐波抑制方法为目标，研究基于SOGI虚拟阻抗的微电网下垂控制策略。首先，分析了微电源的功率传输特性，建立了微电源电压电流环控制器、功率计算单元和下垂控制器模型。通过频域法对微电源电压电流环控制模型的传递函数进行分析，并采用极点配置法对电压电流环控制器的参数进行了设计。其次，在传统的下垂控制策略的基础上引入虚拟阻抗控制环，建立了基于二阶广义积分(SecondOrderGeneralizedIntegrator，SOGI)虚拟阻抗的下垂控制策略。采用频域法对比分析了虚拟阻抗控制环对系统输出特性的影响，并根据逆变器控制系统的闭环传递函数，进行虚拟阻抗下垂控

7、制模型的稳定性分析。通过微电网运行仿真，对基于虚拟阻抗的下垂控制方法的有效性进行了验证。最后，分析了含虚拟阻抗的微电网谐波抑制方法，在MATLAB／Simulink中建立了微电网谐波抑制仿真算例，对微电网孤网和并网运行时的谐波抑制效果进行了研究，并分析了虚拟阻抗值对微电网谐波抑制效果的影响。本论文建立的基于SOGI虚拟阻抗的下垂控制策略可以使系统稳定运行，实现负载变化时功率自动分配。基于虚拟阻抗的微电网谐波抑制方法，可以有效地抑制微电网谐波，改善电能质量，对谐波抑制具有一定的意义。关键词：微电网；谐波抑制；下垂控制；虚拟阻抗；稳定性西南交通大学硕士研究生

8、学位论文第1I页AbstractWiththedevelopmentofsoci