基于虛擬同步發(fā)電機的多功能儲能變流器研究.pdf

1、將并網(wǎng)變流器裝置模擬為同步發(fā)電機運行，接入電網(wǎng)的變流器遵循目前已有的基于同步發(fā)電機的大電網(wǎng)運行規(guī)范，解決變流器裝置接入電網(wǎng)時穩(wěn)定性機理問題，此項技術(shù)稱為虛擬同步發(fā)電機技術(shù)(virtual synchronous generator,VSG)。本文以三相四橋臂拓?fù)錇檠芯繉ο螅\用虛擬同步發(fā)電機理論設(shè)計一種儲能變流器控制策略，主要內(nèi)容如下:
　　以傳統(tǒng)同步發(fā)電機模型為參照，分析了將逆變器控制為同步發(fā)電機的可行性。通過分析功率傳輸特性，

2、得出了阻感性質(zhì)變流器的區(qū)別。選擇電感性質(zhì)逆變器分析，結(jié)合同步發(fā)電機的一次調(diào)頻調(diào)壓特性、轉(zhuǎn)矩方程和電磁暫態(tài)特性設(shè)計了VSG的功率環(huán)路，模擬發(fā)電機外特性。
　　結(jié)合同步發(fā)電機并網(wǎng)條件，設(shè)計了一種頻率相位和幅值同步控制器，實現(xiàn)平滑并網(wǎng)。在靜止坐標(biāo)系與旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，分析其耦合關(guān)系，選定在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下功率環(huán)后級聯(lián)電壓電流雙環(huán)，改善動態(tài)性能。
　　針對VSG孤島情況下帶不平衡負(fù)載的情況，運用準(zhǔn)比例諧振控制器來降低電壓的

3、不平衡度?？紤]VSG帶負(fù)載時電壓頻率依下垂曲線波動導(dǎo)致傳統(tǒng)定頻率諧振控制器增益不足抑制不平衡效果變差的問題，提出一種自適應(yīng)諧振控制策略，諧振頻率點隨電壓自適應(yīng)變化，保證抑制不平衡的效果。
　　結(jié)合微電網(wǎng)的發(fā)展背景，介紹了光伏模塊與儲能模塊。建立了光伏電池的模型，分析了幾種最大功率跟蹤方法，仿真了擾動觀測法的效果?；趦煞N蓄電池的數(shù)學(xué)模型，針對鉛酸電池設(shè)計了雙向直流變換器的控制策略。針對光伏模塊與儲能模塊接入VSG直流側(cè)時產(chǎn)生的能量