含电机负荷的微电网下垂控制方法研究

《含电机负荷的微电网下垂控制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要微电网存在并网和孤岛两种运行状态。在孤岛运行时，微电网重要控制目标是合理分配功率、提高电能质量。传统下垂控制方法由于受电机负荷、线路阻抗、本地负荷等影响，存在逆变器机端电压下降和无功分配不精确等问题。当前，针对上述问题的研究大都围绕仅含恒阻抗(恒功率)负荷的微电网展开，提出的解决方法大都需要多次对其运行参数进行设计，并未同时解决无功功率分配和电压恢复问题。基于下垂控制的微电网系统中含有电机负荷时，电机负荷启动电流大、无功吸收多，将导致分布式电源短时功率过载及逆变器机端电压下降，严重影响微电网的电能质量，从而影响微电网

2、负荷的正常运行。本文以孤岛运行的含电机负荷的低压微电网为研究对象，对基于下垂控制的微电网无功功率分配和电压恢复方法进行研究。首先，本文对逆变器控制方式进行了分析，建立了微电源电压电流环控制器和功率下垂控制器数学模型，并对微电网下垂控制方法的稳定性进行了仿真验证。然后，本文分析了电机负荷、线路阻抗及本地负荷对微电网无功功率分配的影响，得出微电网无功功率按比例分配的条件，即线路阻抗与分布式电源无功容量成反比、本地负荷与分布式电源无功容量成正比。对于不满足该条件的情况，采用修正无功下垂系数方法，改变逆变器的电压输出特性，实现了含电机负荷的微电网下垂控制方法下无功功率分配

3、的优化，仿真验证了无功优化分配方法的有效性。最后，本文改进了一种无功．电压差值(Q．△∽法，通过引入电压恢复机制实现了含电机负荷的微电网逆变器机端电压恢复。将该方法拓展运用于有功．频率下垂控制，采用有功．频率差值俨．AT)法，达到恢复微电网系统频率的目的。仿真验证了采用P—Af,Q．△U下垂控制方法实现频率、电压恢复的正确性和有效性。本文理论分析和仿真验证表明：采用修正无功下垂系数的方法，能够有效优化含电机负荷的微电网无功功率分配。采用P．Af,Q-△U下垂控制方法能够有效解决含电机负荷的微电网频率、电压下降问题，实现频率、电压恢复。本文的研究结果对基于下垂控制的

4、含电机负荷的微电网运行控制具有一定的参考价值。关键词：微电网；下垂控制；功率分配；电机负荷；电压恢复万方数据AbstractMicrogridhastwooperatingstates：interconnectionandisland．Duringtheislandoperation，theimportantcontrolobjectiveofmicrogridistherationMallocationofpowerandimprovementofpowerquality．Traditionaldroopcontrolmethod，restrictedbyits

5、elfandaffectedbythemotorload，thelineimpedanceandthelocalload，hassomeproblemslikethedropofinverterterminalvoltageandimpreciseallocationofreactivepower．Currently，thestudyoftheseproblemsismostlyaroundwithconstantimpedanceload(constantpowerload)ofmicrogrid．Theproposedsolutionsweremostlyre

6、quiredtodesignoperatingparametersofthemicrogridmanytimes，andCan’tsolvetheproblemofreactivepowerdistributionandvoltagerecoverysimultaneously．Whenthemicrogridsystembasedonthedroopcontrolcontainsthemotorload，duetothelargestartingcurrentandreactivepowerabsorptionofthemotorload，itwillleadt

7、oashort．timeoverloadofdistributedpowerandavoltagedropoftheinverterterminal，whichseriouslyaffectsthemicrogridpowerqualityandthenormaloperationofthemicrogridload．Therefore，theresearchobjectofthisthesisisthelowvoltagemicrogridincludingmotorloadsontheislandoperation，andtheresearchontherea

8、ctive