基于虚拟同步发电机技术的MMC型逆变器关键技术研究开题报告

 2022-10-12 12:13:00

1. 研究目的与意义

虚拟同步发电机技术(vsg)可使并网逆变器模拟同步发电机运行机理。

具体而言,主要通过模拟同步发电机的本体模型、有功调频以及无功调压等特性,使并网逆变器从运行机制和外特性上可与传统同步发电机相比拟。

虚拟同步发电机技术(vsg)是借鉴同步发电机的工作原理提出的一种控制策略,在逆变器中引入该控制技术,能够使逆变器模拟同步电机的运行特性,提高其运行性能,达到为电网提供惯性和阻尼支撑的目的。

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2. 课题关键问题和重难点

本课题要求研究模块化多电平换流器(mmc)的拓扑方案,建立其数学模型,在此基础上提出虚拟同步发电机技术的逆变器控制算法,并进行仿真建模和工作特性分析,总结其工作特性并提出优化控制方法。

本课题的任务主要包括:要求了解模块化多电平换流器(mmc)工作原理和虚拟同步发电机的控制策略,熟悉matlab仿真软件的应用,搭建一个基于虚拟同步发电机技术的mmc型逆变器仿真模型,并分析其性能。

我认为本课题的难点有如下几点:首先大前提是我的研究都是基于虚拟同步发电机技术的,因此对于(vsg)要有足够深刻的认识。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

0引言随着全球范围内能源危机和环境问题的日益突出,分布式发电技术和微电网技术得到越来越多的关注[1-3],作为分布式资源与配电网(微电网)的纽带,并网逆变器的功能被深入挖掘并肯定了其有益的作用[4-6],但仍无法忽视常规控制策略本身给配电网和微电网安全稳定运行带来的挑战[7-8]。

尤其是常规并网逆变器响应速度快、几乎没有转动惯量、难以参与电网调节,无法为含分布式电源的主动配电网提供必要的电压和频率支撑[9-10],更无法为稳定性相对较差的微电网提供必要的阻尼作用[11-12],缺乏一种与配网及微网有效同步的机制。

1正文借鉴传统电力系统的运行经验,若使得并网逆变器具有同步发电机的外特性,必然能提高含并网逆变器的分布式发电系统和微电网的运行性能,能方便地将一些传统电网的运行控制策略移植到微电网中[13-14]。

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4. 研究方案

针对虚拟同步发电机技术及其在微电网中的应用进行研究,需要在建模、分析、控制和实验验证环节中,完整地建立虚拟同步发电机的机械、电磁暂态方程,调压(无功调节)、调频(有功调节)控制策略,给出了惯性和阻尼参数的物理和数学模型,并探讨其整定方法。

5. 工作计划

第1周至第2周 在老师给出的英文原文完成外文翻译,经过整理并上传第3周 基于论文选题查阅文献后完成开题报告第4周 应用Matlab仿真软件,搭建一个基于虚拟同步发电机技术的MMC型逆变器仿真模型,并分析其性能。

第5周 完成毕设论文提纲,完成毕设中期检查表第6周至第10 周 完成毕设论文撰写、修改工作第11周 指导教师、评阅教师完成评阅工作第12周 组织答辩与成绩评定

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