基于自适应控制的虚拟同步发电机振荡控制方法研究

发布时间：2024-04-16 00:53

　　随着化石能源的日益消减以及环境污染问题的愈发严重,人们开始越发关注太阳能、风能等新式清洁能源在电网中的开发和利用,使得新能源发电量在全球总发电量中所占的比重不断上升。但是由于新能源发电几乎没有任何旋转动量,因此当其大规模并入到电网中时,整个电力系统的惯性会不断下降,可能会造成电网在遭受到外界干扰或者负载发生波动时,整个系统无法保证正常平稳的输出,严重时还会造成系统解列。为了解决上述问题,虚拟同步发电机技术便孕育而生。该研究基于虚拟同发电机技术,对其结构和参数进行研究和改进,并提出新式自适应控制策略来提高系统运行的稳定性能。首先,分析了虚拟同步发电机的拓扑结构,明确了各个结构的功能和作用,并据此建立了其主要的控制模块及其数学模型,同时还分析了模型之间的信息传递。另外针对系统的稳定性能,对主要参数进行了分析,并阐述了各参数变化对系统的影响。然后,通过分析系统振荡功角变化特性,构建了虚拟惯性和阻尼因子与频率偏差的协同自适应关系,可以有效减小系统的振荡幅值和振荡时间。之后利用混沌粒子群算法选择各个自适应参数的最优数值,并在MATLAB/Simulink软件中搭建模型,从而验证了该策略在优化系统...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1VSG基本拓扑图

第2章虚拟同步发电机的结构和控制-9-第2章虚拟同步发电机结构与控制VSG技术作为目前逆变器的主流控制策略，已经得到了学者们的广泛关注。并且随着对VSG技术不断地创新和改进，虚拟同步发电机系统模型的建立也随之变得更加全面，从而能够使得逆变器更加细致地模拟传统发电机的工作特性。现有....

图2-2VSG功频调节框图

第2章虚拟同步发电机的结构和控制-11-由式(2-1)和(2-2)可得VSG功频调节特性的关系为：0e01PPsm(2-3)p0p0//1JkDmkD(2-4)式中，m为功频调控系数；为惯性时间常数。虚拟同步发电机具体的功频调节过程如图2-2所示，由图分析可知，虚拟同步发电机功频....

图2-3无功-电压控制框图

第2章虚拟同步发电机的结构和控制-13-图2-3无功-电压控制框图2.2.3VSG算法的具体实现综上所述，VSG的整体控制策略为利用滤波后的电压和电流，生成系统运行所需的瞬时功率，并将生成的有功功率和无功功率分别传输到转子运动方程和定子电气方程当中。其中输出的有功功率与有功下垂控....

图2-4VSG整体控制结构图

第2章虚拟同步发电机的结构和控制-13-图2-3无功-电压控制框图2.2.3VSG算法的具体实现综上所述，VSG的整体控制策略为利用滤波后的电压和电流，生成系统运行所需的瞬时功率，并将生成的有功功率和无功功率分别传输到转子运动方程和定子电气方程当中。其中输出的有功功率与有功下垂控....

本文编号：3956203