一、发电机并网的仿真研究（论文文献综述）
吴昊天[1]（2021）在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中认为能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:（1）永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制（MPPT）原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。（2）基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电（柴油发电机）、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。（3）基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。（4）基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。
张磊[2]（2021）在《船舶岸电双向并网控制关键技术研究》文中研究表明
孙骥[3]（2021）在《基于虚拟同步发电机的并网复合装置在低惯量系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着电网中光伏、风电等新能源发电比例的增大以及电能经直流输电的大量送入,电网中同步发电机比例不断下降,越来越多的区域电网逐渐成为了低惯量电力系统。由于等效惯量的缺失,相对于常规系统,低惯量电力系统的并网、功率调节以及解列更易引发稳定性问题。针对这一问题,提出一种低惯量电力系统与主网并网的新方法,以加快低惯量电力系统的并网速度、增强低惯量电力系统的可控性。论文主要包括以下几个方面:论文分析了目前低惯量电力系统与主网并网存在的问题,结合并网复合装置的现有结构与功能,将并网复合装置应用于低惯量电力系统与主网并网,该并网方法为低惯量电力系统与主网的并网提供了新的思路。针对在并网过程中由于低惯量电力系统惯量和阻尼不足引起的稳定性问题,在原有并网复合装置换流器控制的基础上,引入虚拟同步发电机技术。通过推导虚拟同步机控制的小信号模型并结合并网复合装置功率传输特性,获得了控制策略所涉及参数的的取值范围。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了并网复合装置模型,通过仿真对比在传统控制与虚拟同步机控制下的运行效果,验证了所用控制策略的优越性。针对低惯量电力系统并网合闸瞬间冲击过大的问题,通过引入预同步控制环节实现了低惯量系统的平滑并网,并结合并网复合装置模式切换流程给出了不同模式下换流器控制的切换策略。通过仿真对比了采用平滑并网策略前后的合闸瞬间波形,验证了该策略的有效性。通过开展本论文的工作,研究了并网复合装置应用于低惯量电力系统与主网并网的可行性和具体实现策略,解决了并网复合装置应用于低惯量电力系统并网时的控制稳定性问题,实现了低惯量电力系统的平滑并网,为日后低惯量系统与主网的快速并网与潮流控制提供了新的思路。
陈思宇[4]（2021）在《不平衡电网下基于虚拟同步发电机的并网逆变器控制策略研究》文中研究表明虚拟同步发电机算法控制的并网逆变器可以为电网提供惯性,并且可以参与电网电压和频率的调节,对电网比较友好。但是当其应用在不平衡电网条件下时,并网电流不平衡以及有功、无功功率2倍频波动的问题严重影响了并网电能质量。因此,本文以新能源发电为应用背景,针对如何提高并网电能质量的问题,提出了一种不平衡电网条件下基于虚拟同步发电机的并网逆变器功率波动补偿控制策略。首先,在αβ坐标系中推导了电网电压1/4周期延迟矢量与电网电压正负序分量之间的关系,从而得到了用延迟矢量表示的瞬时有功、无功功率,在此基础上,推导了恒有功功率、恒无功功率和平衡电流三种控制目标下的参考功率表达式,并设计了功率波动补偿通道,分别实现了三种控制目标。与基于负序电流控制的策略相比,不需要电网电压、并网电流的正、负序提取,同时不需要对虚拟同步发电机算法输出的参考电压进行正序分量提取,相对简化了控制算法。最后,完成了孤岛模式、平衡电网和不平衡电网条件下的仿真和实验。通过仿真和实验结果可以看出,提出的方案与传统虚拟同步发电机相比,可以在改善并网电流不平衡度的情况下,减小有功和无功功率的波动,说明不平衡控制算法更优越。提出的方案与基于负序电流控制的方案相比,效果相当,但提出的方案在抑制功率波动方面有更好的效果,并且控制算法更简洁,运行时间更短。
任凯德[5]（2021）在《前端调速式风电机组并网电压稳定性研究》文中提出21世纪以来,随着全球风电技术的快速发展,风力发电逐渐成为主要发电形式之一。截止2020年年底,全国风电装机容量约占发电系统总容量的6%,其中,甘肃省风电装机容量约占该省总装机容量的24.4%。由于风力发电存在着波动性、间歇性、不确定性等特点,大规模风电机组接入电网会给系统带来很大的冲击,甚至有时会使并网电压发生失稳,影响电力系统的稳定性。为了解决这一问题,前端调速式风电机组应时而生,该机组采用液力变矩调速装置Win Drive在机组前端进行调速,很好地改善了风电机组无功功率输出等能力,并使用电励磁同步发电机组与电网直接耦合,可在系统发生故障时提供一定的无功支撑作用,保证机组接入区域电网的电压稳定性。本文以此为背景,重点进行了以下几个方面的研究工作:（1）从前端调速式风电机组的运行原理入手,建立了机组的整机模型和传动链系统各子模块的数学模型。详细分析了整个传动链系统的传动过程以及各模块之间的传动关系,通过理论验证了各模块在机组并网研究中的实际作用。（2）以前端调速式风电机组接入经典两机三节点系统和WSCC 9节点系统为例,研究了机组接入典型系统的电压稳定特性。首先,列写了表征机组接入经典模型的微分代数方程,基于非线性动力学的思想,利用分岔方法对机组接入系统后的电压从稳定状态到失稳状态、直至发生崩溃时的整个过程进行了仿真分析。结果表明,当系统未发生Hopf分岔时,系统虽然受到扰动,但是经过一段时间后,都能回到稳定状态;当系统发生Hopf分岔后,系统电压会随时间的变化作小幅度振荡,且电压波谷值会越来越低。（3）研究了前端调速式风电机组接入区域电网的电压稳定性。以该机组接入河西某区域电网为例,建立了机组接入区域电网的微分代数方程模型,并使用延续法追踪了系统的平衡解流形。基于此,采用分岔方法和时域仿真技术分析了系统负荷侧无功功率和风速的变化对机组并网电压稳定性的影响。结果表明,系统受到分岔参数Q1的干扰越大,发生电压崩溃的时间就越短,系统电压稳定运行区域也会随之减小;对系统进行双参数分岔分析可知,不同曲线上的平衡解数目不仅与风速有关,而且还与系统侧无功功率有关。随着风速V的逐渐增大,各曲线上鞍结分岔点对应的无功功率Q1值也随之减小,将会导致前端调速式风电机组并网系统承受的无功能力降低。
张冠锋[6]（2021）在《基于虚拟同步发电机的风储联合调频策略研究》文中研究表明在国家的“十四五”新能源规划中,明确指出在2060年实现碳中和目标,碳中和的目标与愿景对于能源电力低碳化转型提出了更高要求,大力发展新能源成为助力实现低碳减排目标的必然选择。各大电力企业加快能源转型步伐,不断加大对于风、光等新能源业务的布局与投入。基于新能源高渗透率的电力系统会具有变流器的低惯量,低阻尼等特性,降低了系统对频率的调节能力;新能源的间歇性与随机性特性增加了系统出现频率扰动的概率,威胁了系统频率稳定;另外,当系统发生直流闭锁、切机或负荷突变等紧急情况时,基于新能源高渗透率的系统响应速度过快,频率波动较大,进一步降低了系统的安全稳定运行水平。因此,研究新能源风电场参与电网调频的运行控制策略对提高电网频率稳定性和风电接纳能力具有重要意义和应用价值。虚拟同步发电机（VSG）技术利用电力电子变流器快速响应特性,将同步发电机组的电气和机械特性引入变流器的控制策略,从而改善新能源并网变流器的输出特性,使其具备同步发电机相类似的电压和频率调节能力。针对如何设计合理的控制策略和参数,实现多VSG间功率合理分配和协同运行等关键技术问题,本文重点研究双馈风电机组频率特性、基于虚拟同步发电机技术的风-储系统调频策略、基于多虚拟同步发电机的风电场多时间尺度调频方法等内容,并通过理论分析、仿真和实验验证,为风电场支撑电网频率稳定性提供理论和技术基础。研究内容主要包括以下几方面:（1）研究双馈风电机组多时间尺度调频特性。类比双馈风电机组与传统同步发电机调频特性的异同点,探讨双馈风电机组参与电网一次调频过程。分析双馈风电机组不同调频策略的实现原理和优缺点,研究频率变化对双馈风电机组暂态、稳态过程影响,并揭示相关规律。基于风电机组虚拟惯量、下垂控制的不同响应时间尺度,提出一种计及不同响应时间尺度的DFIG组合调频策略,为后续研究提供理论基础。（2）研究基于储能虚拟同步发电机技术的调频策略。结合同步发电机电磁方程和机械转矩方程,搭建逆变器控制的虚拟调速器与虚拟励磁器模型,实现了储能VSG的一次调频、调压功能,并通过小信号方程分析虚拟机械转矩主要参数虚拟惯量、虚拟阻抗以及单位功率调节系统对系统频率稳定性的影响,为参数选取提供一定理论依据;为避免锁相环对VSG调频和并离网过程带来的不利影响,提出一种基于虚拟阻抗的虚拟同步发电机并网控制方法,实现了孤/并网平滑切换以及并网稳定运行。（3）研究基于虚拟同步发电机技术的风-储协调调频优化方法。基于风-储VSG频率响应函数,分析风-储VSG调频特性,综合考虑风电机组与储能VSG出力特点,提出基于风电机组惯量释放和储能VSG稳态支撑的风-储协调控制策略,通过风电场与储能系统并行出力方式,在降低储能系统容量需求的同时充分发挥风电机组短时功率支撑作用。采用本文控制策略可在稳定系统频率的基础上大幅降低储能系统容量配置,提高风电场调频经济性。（4）研究多虚拟同步发电机的风电场一次、二次调频协调控制方法。针对风电场一次、二次调频协调控制存在的超调和反调等问题,建立多虚拟同步发电机的并网传递函数,分析VSG并网台数、虚拟惯量、输电线路阻抗、电网阻抗变化时,多VSG并网系统的功频振荡特性和影响规律,并进行仿真验证;针对现有集中式调频风电场无法提供惯量支撑的问题,提出了多VSG风电场虚拟惯量自适应的一次、二次调频协调控制策略,能够自适应调节虚拟转动惯量系数,有效地降低频率和功率给定变化时的振荡现象,验证所提控制一次、二次调频协调策略的有效性。（5）搭建硬件在环平台,并在多种场景下验证相关结论。搭建了DFIG组合调频半实物仿真平台、基于储能虚拟同步发电机的孤网和孤网转并网半实物仿真平台,对所提相关控制策略进行了实验验证,验证了本文所提关键技术的正确性与有效性。
谷昱君[7]（2021）在《新能源采用同步电机对并网运行控制与稳定性研究》文中认为新能源发电凭借清洁、可再生的特点使其在电力系统中占比快速提高。与传统发电机组相比,新能源变流器具有响应速度快、功率控制灵活等优点,但是在锁相控制方式下变流器不具备自发的频率响应能力,而且在绝缘和过电流耐受水平限制下很难实现故障穿越,严重削弱了电力系统的频率和电压稳定性。现有变流器改进控制策略和附加硬件装置的方法大多是模拟同步发电机的频率和电压响应,但是并未真正具备同步电机的动态特性。而新能源采用同步电机对（Motor-generator Pair,MGP）并网在继承了同步电机优良属性的同时保留了变流器快速、准确的控制特性。基于此种新型并网方式,本文从物理结构和电气特性角度出发,分析了新能源驱动MGP并网运行方式和功率传输特性,并提出了相应的运行控制方法,进而分别研究了不同场景下新能源采用MGP并网的惯性响应、一次调频、故障穿越及无功调节特性。本文的主要工作如下:（1）基于新能源的运行特性,提出了单/多逆变器与MGP的连接结构及单/多逆变器驱动和调相机模式三种MGP并网运行方式。基于电机理论,深入分析了 MGP中两台同步电机的定子绕组相序和转子机械结构特点,揭示了 MGP与电网的耦合作用机理。在此基础上,建立了统一相量形式下的MGP电磁-机械耦合模型。（2）基于同步电机的功角特性,揭示了 MGP传输功率变化时两台同步电机功角的变化规律。通过对MGP运动方程的合理简化得出,MGP传输有功功率与电动机功角呈近似线性关系,进而提出了一种源侧和机侧变流器的协调控制策略。在此基础上,针对单逆变器驱动MGP并网,分别提出了q轴电流控制方法和无转速反馈控制方法,两种方法均是对已有同步电机的变频调速控制方法的自适应改造,可实现理论与实际应用的快速衔接,仿真和实验结果验证了两种控制方法的可行性。（3）建立了基于LCL滤波器的逆变器驱动MGP并网系统的数学模型,提出了一种机侧和源侧电流双环控制方法。进而将其应用于多逆变器并联驱动MGP并网控制中,可以实现每个逆变器对机侧q轴电流准确、独立地控制。利用阻抗分析法和叠加定理推导系统阻抗和传递函数表达式,频域分析结果表明LCL滤波器由于并联于同步电动机定子侧而产生并联耦合与谐振特性,而且耦合强弱和谐振峰值与并联逆变器个数强相关。利用MBD方法设计了双逆变器并联驱动MGP并网软件控制系统,并搭建了并网实验平台,验证了所提电流双环控制方法的有效性。（4）研究了 MGP对于新能源惯性响应的提升作用,进而给出了增加MGP惯性响应能力的方案。通过与火电机组的结构和频率调整原理的对比,揭示了MGP电磁-机械耦合特性对提升新能源发电单元频率响应的提升作用,进而提出了基于减载控制和转速反馈的主动功率控制策略,以实现新能源驱动MGP参与电网的一次调频。建立了系统的小扰动稳定性分析数学模型并进行了稳定性分析。仿真模型中设置了不同参数、不同新能源占比、源/荷功率变化三种场景,并与虚拟惯性控制和虚拟同步机控制进行对比,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。搭建了多机实验平台,验证了MGP对新能源发电机组频率响应能力的提升作用。（5）针对电网故障时MGP的暂态过程,借助相量分析法研究了转子轴系和阻尼对暂态故障分量的隔离和衰减作用,揭示了 MGP在电网故障隔离和无功调节特性两方面对于新能源故障穿越能力的提升作用。仿真结果表明新能源采用MGP并网可以实现运行规程规定的低电压穿越标准,同时对不同故障持续时间、不对称故障、过电压故障和多次低电压故障等都表现出较好的故障穿越能力。搭建了单机并网实验平台,验证了 MGP对光伏在不同电网故障下穿越能力的提升作用。
郜瑞腾[8]（2021）在《基于自抗扰控制的无刷双馈电机间接功率控制及空载并网技术的研究》文中研究表明随着现代化进程的发展,传统能源越来越不能满足时代的需要,风能作为清洁能源逐渐受到人们的重视,无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）由于既可以实现变速恒频发电并且不需要电刷和滑环而在风力发电领域得到了越来越多的关注。近十年来专家学者针对BDFIG的本体结构和控制策略进行了大量的研究,推动了BDFIG的快速发展,使其日益接近商业应用。目前的控制系统中大部分采用PID控制器,随着控制系统的逐渐复杂以及工作环境的严峻,PID控制器开始显示出不足之处,很多情况下难以满足实际情况的要求。相比于PID控制,自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control,ADRC）有着更加突出的优势,线性ADRC（LADRC）与ADRC有相似的控制性能而控制器参数大大减少,越来越受到研究者的欢迎。本文在无刷双馈发电机的空载并网和间接功率控制方面做了如下的研究。1、BDFIG空载并网控制方法的研究（1）提出了基于控制绕组磁链的BDFIG空载并网电压相位控制方法通过分析BDFIG功率绕组电压与控制绕组磁链的关系,提出了基于控制绕组磁链的功率绕组电压相位控制方法,构建了控制系统结构框图,实现了对BDFIG电压相位的实时控制,在此基础上实现了对BDFIG功率绕组电压幅值、相位、频率的实时控制,并能在满足并网条件时自动完成并网,有效减小了BDFIG空载并网时的冲击电流,提高了控制系统的稳定性。该方法无需坐标变换,控制结构与算法简单,实现方便。仿真结果验证了该控制策略的有效性。（2）完成了基于控制绕组磁链的BDFIG空载并网实验为了验证BDFIG空载并网控制的性能,在已有的实验平台上增加了BDFIG空载并网所需的硬件装置,该装置能够实现和主控系统的通讯,实时判断BDFIG功率绕组电压的幅值、相位和频率,当满足并网条件时主控系统自动发送指令,硬件装置控制并网开关闭合,实现BDFIG的并网。在搭建的实验平台上完成了基于控制绕组磁链的BDFIG空载并网实验,超同步与亚同步运行状态下的实验结果表明,所提出的BDFIG空载并网控制策略能够实时调节BDFIG功率绕组电压并使其满足并网条件,并网时冲击电流较小,实现了柔性并网。并网后控制系统能够自动切换到间接功率控制策略,实现有功功率与无功功率的控制。（3）提出了基于LADRC控制器的BDFIG空载并网控制在上述BDFIG空载并网控制系统中,采用PI控制器会出现一定的超调且并网时有一定的冲击电流,针对此问题将LADRC控制器应用于BDFIG空载并网控制系统中,减小了BDFIG功率绕组电压幅值和相位在调节过程中的超调,以及并网时的电流冲击,同时提高了系统的抗扰动性能。在仿真平台上搭建了基于LADRC控制器和PI控制器的BDFIG空载并网仿真模型,仿真结果表明,和PI控制器相比,LADRC控制器具有更大的应用优势。2、基于LADRC控制器的BDFIG间接功率控制研究研究结果表明,基于PI控制器的BDFIG间接功率控制系统有功功率与无功功率之间存在着较为严重的耦合,此外,同一组PI控制器参数不能满足所有运行状态（给定功率发生变化）下的要求。针对此问题,提出了基于LADRC控制器的BDFIG间接功率控制,仿真结果表明控制系统中采用LADRC控制器可以有效减小有功与无功之间的耦合,当BDFIG运行状态发生变化时,ADRC控制器参数不需要改变且控制性能可以满足要求,提高了控制系统的稳定性。
邢法财[9]（2021）在《含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题研究》文中进行了进一步梳理立足于电力系统电源侧非同步机化的大趋势,为提升电力系统在非同步机电源大规模接入背景下的安全稳定水平,有必要对含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题展开广泛而深入的理论研究。在前人研究工作的基础上,本文在非同步机电源模型研究、宽频谐振分析方法和宽频谐振抑制措施等方面开展了进一步的研究工作,以完善含非同步机电源电力系统宽频谐振问题研究的理论体系,本文的主要研究工作如下:1)从定性和定量两方面研究了三相两电平并网逆变器的宽频扰动响应特性。定性层面,借助时空相矢图阐述了“坐标变换的频率平衡关系”等概念,并确定了扰动分量在逆变器内部传递的主要特征（传递路径、频率分布及关键节点变量）。定量层面,推导了逆变器内部关键节点变量之间的扰动传递函数、以及逆变器的端口阻抗模型;分析了稳态运行点、外环控制器和锁相环对逆变器端口阻抗特性的影响,分析发现它们对逆变器端口阻抗特性的影响有限,在分析远离系统工频频段的谐振问题时可忽略其影响。2)从定性和定量两方面研究了双馈感应风力发电机（Doubly-Fed Induction Wind Generator,DFIG）的宽频扰动响应特性。定性层面,确定了扰动分量在异步发电机并网单元和电网侧换流器并网单元内部传递的主要特征。定量层面,推导了这两个并网单元内部关键节点变量之间的扰动传递函数、以及它们的端口阻抗模型;分析了独立并网单元端口阻抗和运行转速对DFIG整体端口阻抗的影响,分析发现在1 Hz～100 Hz的频段内DFIG主要表现为异步发电机并网单元的端口阻抗特性,受运行转速的影响较大,而在100 Hz～2000 Hz的频段内DFIG主要表现为电网侧换流器并网单元的端口阻抗特性,不受运行转速的影响。3)从定性和定量两方面研究了柔性直流换流站的宽频扰动响应特性。定性层面,确定了扰动分量在柔性直流换流站内部传递的主要特征。定量层面,建立了模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）本体的全相时域状态空间模型;借助三角函数运算法则和傅里叶级数阐述了周期性变量乘积运算的频率、相序平衡关系;推导了柔性直流换流站内部关键节点变量之间的扰动传递矩阵、以及其端口阻抗解析计算模型;探讨了稳态运行点、外环控制器和锁相环对柔性直流换流站端口阻抗特性的影响,分析发现稳态运行点和锁相环对换流站在1 Hz～100 Hz频段内的端口阻抗特性均有一定的影响,而外环控制器对换流站端口阻抗特性的影响有限。4)基于负电阻效应研究了宽频谐振问题的内在机理和评估谐振风险的特征指标。从电路谐振分析的角度出发,介绍了基于负电阻效应的谐振机理分析理论（简称为“负电阻效应理论”）,归纳了含非同步机电源电力系统宽频谐振不稳定的两个决定要素—系统的谐振频率点和非同步机电源的负电阻效应;结合两电平逆变器并网系统、DFIG经串补送出系统和柔性直流换流站接入系统算例论证了该理论的有效性。谐振风险评估方面,通过简化近似分析推导了逆变器端口阻抗和DFIG转子回路阻抗的宽频近似模型,并据此提出了描述其负电阻效应以及容性效应的特征指标,算例分析表明所定义的特征指标可以用来定性评估逆变器并网系统和DFIG经串补送出系统的谐振不稳定风险。5)研究了适用于大规模含多非同步机电源电力系统的宽频谐振分析方法。从电力网络谐振结构分析的角度出发,介绍了基于s域节点导纳矩阵的电力系统宽频谐振分析方法（简称为“s域节点导纳矩阵法”）,并论证了其与奈奎斯特稳定判据的一致性。结合IEEE 9节点标准算例系统,采用该方法分析了非同步机电源并网点位置、并网容量以及电力系统运行方式对系统宽频谐振问题的影响;结合国内某风力发电基地送出电网的具体数据,采用该方法分析了不同风力发电机控制器参数下该地区电网的宽频谐振问题。分析结果表明,非同步机电源的并网点位置、并网容量、控制器参数设置以及电力系统的运行方式均会对含非同步机电源电力系统的网络谐振结构产生一定的影响,导致其存在一定的谐振不稳定风险。6)提出了含非同步机电源电力系统宽频谐振问题的抑制措施。从基于负电阻效应解释的宽频谐振机理出发,归纳了3种抑制含非同步机电源电力系统宽频谐振问题的基本思路—改变系统的谐振频率点、提高系统的正电阻阻尼和削弱非同步机电源的负电阻效应。结合具体的含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题,提出了应用于电力系统一次系统和二次系统的具体抑制措施:a)针对串补送出系统配置旁路阻尼滤波器,用以改变系统的谐振频率点;b)针对网架结构薄弱系统加强输电网络的网架结构,用以改变系统的谐振频率点和提高系统的正电阻阻尼;c)调整优化非同步机电源的控制器参数,用以改变系统的谐振频率点和削弱非同步机电源的负电阻效应。所提出的谐振抑制措施均通过电磁暂态仿真进行了验证。
赵明基[10]（2021）在《小型直驱式永磁同步发电机并网控制系统的仿真研究》文中指出随着国家大力发展清洁能源和可再生能源政策的出台,以风力发电为代表的可再生能源引起了广泛的关注。但是就目前形势来讲,大型风力发电系统基本都建立在年平均风速在6m/s以上的偏远地区。对于大多数年平均风速都无法满足大型风力发电要求的地区,更适合发展小型风力发电系统。目前离网运行技术发展较为成熟,但是这种方式成本和维护费用较高,无法广泛推行。而高效节能低成本的并网运行的小型风力发电机组逐渐受到重视。直驱式永磁同步发电机具有高效、可靠等显着特点,是小型并网风力发电的主流机型。首先,本文介绍了小型直驱式永磁同步风力发电并网系统的基本结构,阐述了直驱式永磁同步发电机和PWM整流器的工作模型并分别建立其数学模型。根据PWM整流器运行特性,分别介绍了磁场定向控制和改进的模型预测直接功率控制原理,并在传统的模型预测直接功率控制的基础上增加了控制的延时补偿和占空比优化计算。将其分别应用到直驱式永磁同步发电机与PWM整流器构成的可控发电系统中,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真实验,通过仿真结果验证了改进型预测直接功率控制的可行性和有效性。其次,本文针对单相并网逆变器的控制系统进行了研究,详细地介绍了比例谐振控制和锁相环技术的设计,将其应用到单相并网逆变器中,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真实验,证明了其控制效果。最后,本文针对小型直驱式永磁同步风力发电并网系统,提出了两级全控的控制策略,前级采用全控整流,控制方法采用改进的模型预测直接功率控制,后级采用单相并网逆变器,外环采用比例谐振控制。通过仿真结果表明,提出的两级全控的控制策略可以实现小型直驱式永磁同步发电并网系统稳定、高效的运行,并且能输出与电网电压同相位且正弦性较好的并网电流。
二、发电机并网的仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、发电机并网的仿真研究（论文提纲范文）
（1）基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状 |
| 1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状 |
| 1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状 |
| 1.2.5 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 永磁风机的交流并网技术研究 |
| 2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理 |
| 2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计 |
| 2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理 |
| 2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理 |
| 2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计 |
| 2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型 |
| 2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析 |
| 2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析 |
| 2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计 |
| 2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型 |
| 2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析 |
| 2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析 |
| 2.4 系统仿真与分析 |
| 2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析 |
| 2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型 |
| 3.2.1 交流微电网系统框架 |
| 3.2.2 永磁风力发电系统等值模型 |
| 3.2.3 储能系统等值模型 |
| 3.2.4 柴油发电机模型 |
| 3.3 交流微电网的优化运行策略 |
| 3.3.1 目标函数的确定 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法 |
| 3.4 算例仿真与分析 |
| 3.4.1 交流微电网参数 |
| 3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析 |
| 3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 永磁风机的直流并网技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 永磁风机模型及水动力性能研究 |
| 4.2.1 永磁风力发电系统模型 |
| 4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究 |
| 4.3 并网VSC换流站建模与控制 |
| 4.3.1 风电场并网VSC换流站模型 |
| 4.3.2 VSC换流站控制策略 |
| 4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制 |
| 4.4.1 系统构成 |
| 4.4.2 直流并网系统控制策略 |
| 4.5 系统仿真与分析 |
| 4.5.1 仿真系统参数 |
| 4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制 |
| 5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略 |
| 5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统 |
| 5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构 |
| 5.3.2 直流微电网运行控制策略 |
| 5.4 系统仿真及实验 |
| 5.4.1 仿真系统参数 |
| 5.4.2 并网运行仿真(降压) |
| 5.4.3 并网运行仿真(全压) |
| 5.4.4 功率平滑控制仿真及实验 |
| 5.4.5 削峰填谷控制实验 |
| 5.4.6 系统故障穿越仿真及实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）基于虚拟同步发电机的并网复合装置在低惯量系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 低惯量系统的研究现状 |
| 1.2.2 并网复合装置的研究现状 |
| 1.2.3 虚拟同步机的研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 并网复合装置应用于低惯量系统并网的实现方案 |
| 2.1 并网复合装置的结构及功能 |
| 2.1.1 并网复合装置实现电网同期并列功能 |
| 2.1.2 并网复合装置实现联络线功率控制功能 |
| 2.1.3 并网复合装置实现电网失步解列功能 |
| 2.2 并网复合装置基本控制原理 |
| 2.2.1 并网复合装置的换流器内环控制 |
| 2.2.2 并网复合装置的换流器外环控制 |
| 2.2.3 并网模式的控制策略 |
| 2.2.4 联络线功率控制模式的控制策略 |
| 2.3 低惯量系统经并网复合装置并网的系统结构 |
| 2.4 低惯量系统经并网复合装置并网的关键技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 应用于低惯量系统的并网复合装置控制策略研究 |
| 3.1 虚拟同步机控制设计 |
| 3.1.1 同步发电机建模 |
| 3.1.2 虚拟同步机本体模型 |
| 3.2 换流器控制参数设计 |
| 3.2.1 并网复合装置功率传输特性 |
| 3.2.2 虚拟同步机小信号建模 |
| 3.2.3 换流器控制参数取值范围 |
| 3.2.4 稳定性分析 |
| 3.3 仿真分析 |
| 3.3.1 仿真模型的搭建 |
| 3.3.2 传统控制下的并网调节过程仿真 |
| 3.3.3 虚拟同步机控制下的并网调节过程仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 低惯量系统平滑并网策略研究 |
| 4.1 预同步控制策略研究 |
| 4.1.1 同期并网条件 |
| 4.1.2 并网合闸瞬间分析 |
| 4.1.3 预同步控制分析 |
| 4.2 并网复合装置模式切换流程 |
| 4.3 换流器控制切换策略 |
| 4.4 改进后的换流器控制切换流程 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.5.1 常规系统并网与低惯量系统并网合闸瞬间仿真 |
| 4.5.2 应用平滑并网策略前后的并网合闸瞬间仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（4）不平衡电网下基于虚拟同步发电机的并网逆变器控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟同步发电机研究现状 |
| 1.2.2 不平衡电网下并网逆变器控制策略研究现状 |
| 1.2.3 不平衡电网下虚拟同步发电机并网逆变器控制策略研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 虚拟同步发电机系统分析 |
| 2.1 同步发电机的数学模型 |
| 2.2 虚拟同步发电机原理 |
| 2.2.1 虚拟同步发电机主电路 |
| 2.2.2 有功-频率调节 |
| 2.2.3 无功-电压调节 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.3.1 孤岛模式仿真分析 |
| 2.3.2 平衡电网下仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 不平衡电网下虚拟同步发电机并网逆变器控制策略研究 |
| 3.1 不平衡电网对传统虚拟同步发电机系统的影响 |
| 3.2 基于负序电流控制的虚拟同步发电机不平衡控制策略 |
| 3.2.1 负序参考电流计算 |
| 3.2.2 正负序提取方法 |
| 3.3 本文基于波动功率补偿的虚拟同步发电机不平衡控制策略 |
| 3.3.1 参考功率计算 |
| 3.3.2 并网功率直流量提取 |
| 3.3.3 控制器设计 |
| 3.3.4 控制目标加权原理 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 传统虚拟同步发电机并入不平衡电网仿真分析 |
| 3.4.2 恒有功功率控制仿真分析 |
| 3.4.3 恒无功功率控制仿真分析 |
| 3.4.4 平衡电流控制仿真分析 |
| 3.4.5 控制目标加权仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 实验研究 |
| 4.1 实验平台介绍 |
| 4.2 控制软件设计 |
| 4.3 孤岛模式实验结果 |
| 4.4 平衡电网条件下实验结果 |
| 4.5 不平衡电网条件下传统虚拟同步发电机实验结果 |
| 4.6 虚拟同步发电机不平衡控制策略实验结果 |
| 4.6.1 恒有功功率控制实验结果 |
| 4.6.2 恒无功功率控制实验结果 |
| 4.6.3 平衡电流控制实验结果 |
| 4.6.4 控制目标加权实验结果 |
| 4.6.5 算法执行时间 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果及奖励 |
（5）前端调速式风电机组并网电压稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.1.1 论文的研究背景 |
| 1.1.2 论文的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 前端调速式风电机组的发展 |
| 1.2.2 风电机组并网电压稳定性分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 前端调速式风电机组的运行原理及建模 |
| 2.1 前端调速式风电机组的运行原理 |
| 2.2 前端调速式风电机组的建模 |
| 2.2.1 风力机模型 |
| 2.2.2 机组传动链模型 |
| 2.2.3 机组励磁系统模型 |
| 2.2.4 电励磁同步发电机模型 |
| 2.3 小结 |
| 3 前端调速式风电机组并网电压分岔特性 |
| 3.1 分岔理论基础 |
| 3.2 基于分岔理论的电压稳定性分析 |
| 3.2.1 电力系统微分代数方程模型的建立 |
| 3.2.2 静分岔点的求解 |
| 3.2.3 动分岔点的求解 |
| 3.3 机组接入两机三节点系统的算例分析1 |
| 3.3.1 机组接入两机三节点系统的模型 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 机组接入WSCC9 节点系统的算例分析2 |
| 3.4.1 机组接入WSCC9 节点系统的模型 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 前端调速式风电机组接入区域电网的电压稳定性研究 |
| 4.1 风电场运行特性及动态等值建模 |
| 4.1.1 含FSCWT风电场的选址 |
| 4.1.2 前端调速式风电机组接入区域电网的系统模型 |
| 4.2 前端调速式风电机组并网电压稳定性分岔分析 |
| 4.2.1 系统无功功率变化对FSCWT并网电压稳定性分岔分析 |
| 4.2.2 风速变化对FSCWT并网电压稳定性分岔分析 |
| 4.3 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 附录内容名称 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于虚拟同步发电机的风储联合调频策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 风电场调频策略研究现状 |
| 1.2.2 虚拟惯量控制 |
| 1.2.3 减载控制 |
| 1.2.4 储能参与风电调频 |
| 1.2.5 虚拟同步发电机技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 双馈风电机组参与电网调频的综合控制策略研究 |
| 2.1 双馈风电机组参与电网调频理论 |
| 2.2 功率备用调频控制 |
| 2.3 基于虚拟同步发电机的调频控制 |
| 2.4 基于组合方式的DFIG一次调频策略 |
| 2.4.1 基于虚拟惯量的调频控制 |
| 2.4.2 基于功率下垂的调频控制 |
| 2.4.3 计及不同响应时间尺度的DFIG组合调频策略 |
| 2.5 仿真和实验验证 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 基于储能虚拟同步发电机技术的调频策略研究 |
| 3.1 电池储能系统VSG控制原理 |
| 3.1.1 VSG控制结构 |
| 3.1.2 VSG数学模型 |
| 3.2 VSG静态稳定性分析 |
| 3.2.1 VSG控制环小信号分析 |
| 3.2.2 VSG系统稳定性分析 |
| 3.3 基于虚拟阻抗的虚拟同步发电机并网控制策略 |
| 3.4 仿真分析 |
| 3.4.1 关键参数对频率响应的影响 |
| 3.4.2 VSG控制策略性能仿真 |
| 3.4.3 VSG离并网仿真与分析 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 本章小节 |
| 第4章 风-储系统一次调频协调控制方法 |
| 4.1 风-储系统的频率响应策略 |
| 4.2 基于虚拟同步发电机的风-储系统一次调频方法 |
| 4.2.1 储能直接补偿频率二次跌落 |
| 4.2.2 基于风电惯量释放和储能稳态支撑的协调控制策略 |
| 4.3 仿真验证 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 多VSG的风电场一次及二次调频协调控制方法 |
| 5.1 并联VSG运行频率特性分析 |
| 5.1.1 多VSG并网系统的功率输出“导纳”模型 |
| 5.1.2 多VSG并网系统小信号稳定性分析 |
| 5.1.3 仿真验证 |
| 5.2 基于自适应惯量系数的风电场一次及二次调频策略 |
| 5.2.1 虚拟惯量自适应的风电场调频控制原理 |
| 5.2.2 仿真验证 |
| 5.3 本章小节 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）新能源采用同步电机对并网运行控制与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 新能源发电的发展趋势 |
| 1.1.2 新能源发电并网运行存在的问题 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 新能源发电频率响应能力提升方法 |
| 1.2.2 新能源发电故障穿越能力提升方法 |
| 1.2.3 同步电机用于提升新能源电网稳定性的研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 新能源采用MGP并网运行方式与数学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新能源与MGP的连接方式 |
| 2.2.1 单逆变器采用MGP并网的结构 |
| 2.2.2 多逆变器并联采用MGP并网的结构 |
| 2.3 MGP的运行方式与结构特点 |
| 2.3.1 MGP的运行方式 |
| 2.3.2 MGP的结构特点 |
| 2.4 MGP的电磁-机械耦合模型 |
| 2.4.1 MGP的电气方程 |
| 2.4.2 MGP的运动方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 MGP的功率传输特性及控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MGP的功率传输特性 |
| 3.2.1 MGP功角特性分析 |
| 3.2.2 源荷变化下的功角变化特性 |
| 3.2.3 新能源变流器协调控制策略 |
| 3.3 q轴电流控制方法 |
| 3.3.1 q轴电流控制原理与控制结构 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 无转速反馈控制方法 |
| 3.4.1 控制系统结构 |
| 3.4.2 仿真分析 |
| 3.4.3 实验验证 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 多逆变器并联驱动MGP并网运行控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于LCL滤波器的控制方法 |
| 4.2.1 逆变器驱动MGP数学模型 |
| 4.2.2 机侧和源侧电流双环控制方法 |
| 4.2.3 仿真分析 |
| 4.3 并联控制与耦合谐振特性分析 |
| 4.3.1 多逆变器并联结构与控制方法 |
| 4.3.2 并联LCL滤波器耦合与谐振特性分析 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 双逆变器并联驱动MGP实验研究 |
| 4.4.1 控制系统设计 |
| 4.4.2 实验平台搭建 |
| 4.4.3 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MGP提升新能源频率响应能力的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新能源采用MGP并网频率响应分析 |
| 5.2.1 惯性响应特性及提升方法 |
| 5.2.2 有功功率响应特性 |
| 5.3 一次调频控制策略及稳定性分析 |
| 5.3.1 一次调频控制策略 |
| 5.3.2 并网系统稳定性分析 |
| 5.4 仿真分析 |
| 5.4.1 系统参数对频率响应的影响 |
| 5.4.2 新能源占比提升对频率响应的影响 |
| 5.4.3 源荷功率变化对频率响应的影响 |
| 5.4.4 与其他一次调频控制策略的对比 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.5.1 MGP系统的频率响应特性 |
| 5.5.2 光伏是否采用MGP并网的对比 |
| 5.5.3 不同源荷变化下的频率响应 |
| 5.5.4 快速频率变化下的响应 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 MGP提升新能源故障穿越能力的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 MGP实现新能源故障穿越的原理 |
| 6.2.1 故障隔离作用分析 |
| 6.2.2 无功支撑作用分析 |
| 6.3 故障穿越仿真验证与分析 |
| 6.3.1 低电压穿越 |
| 6.3.2 高电压穿越 |
| 6.3.3 新型故障穿越 |
| 6.4 故障穿越实验验证与分析 |
| 6.4.1 低电压穿越实验 |
| 6.4.2 高电压穿越实验 |
| 6.4.3 多次低电压故障穿越实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于自抗扰控制的无刷双馈电机间接功率控制及空载并网技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 无刷双馈电机及其控制策略的发展与研究现状 |
| 1.2.1 无刷双馈电机的发展与研究现状 |
| 1.2.2 无刷双馈电机的控制策略 |
| 1.2.3 无刷双馈电机空载并网的研究现状 |
| 1.3 自抗扰控制技术的发展与研究现状 |
| 1.3.1 自抗扰控制技术的发展过程 |
| 1.3.2 基于自抗扰控制的无刷双馈电机控制研究现状 |
| 1.3.3 基于自抗扰控制的无刷双馈电机空载并网研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 无刷双馈电机的基本知识 |
| 2.1 无刷双馈电机的结构 |
| 2.1.1 定子 |
| 2.1.2 转子 |
| 2.2 无刷双馈电机的运行方式 |
| 2.2.1 异步运行方式 |
| 2.2.2 同步运行方式 |
| 2.2.3 双馈运行方式 |
| 2.3 无刷双馈电机的数学模型 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 自抗扰控制器的基本原理 |
| 3.1 自抗扰控制的概念 |
| 3.1.1 PID控制的优缺点 |
| 3.1.2 自抗扰控制的结构 |
| 3.2 自抗扰控制器的数学模型 |
| 3.2.1 跟踪微分器 |
| 3.2.2 扩张状态观测器 |
| 3.2.3 非线性误差反馈控制率 |
| 3.3 线性自抗扰控制 |
| 3.3.1 线性组合器 |
| 3.3.2 线性扩张状态观测器 |
| 3.4 自抗扰控制器的参数整定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于自抗扰控制的BDFIG间接功率控制 |
| 4.1 BDFIG的间接功率控制 |
| 4.1.1 BDFIG间接功率控制的原理 |
| 4.1.2 基于PI控制器和LADRC控制器的BDFIG间接功率控制的结构框图 |
| 4.2 BDFIG间接功率的仿真实现 |
| 4.3 基于PI及LADRC控制器的BDFIG间接功率控制系统动态性能的仿真结果及分析 |
| 4.3.1 基于PI控制器的BDFIG间接功率控制仿真结果 |
| 4.3.2 基于LADRC控制器的BDFIG间接功率控制仿真结果 |
| 4.3.3 基于PI和 LADRC控制器的BDFIG间接功率控制仿真结果比较分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于控制绕组磁链控制的BDFIG空载并网的研究 |
| 5.1 基于控制绕组磁链的BDFIG空载并网相位控制方法 |
| 5.1.1 控制绕组磁链 |
| 5.1.2 控制绕组磁链与功率绕组电压的关系 |
| 5.1.3 基于控制绕组磁链的BDFIG空载并网相位控制的实现 |
| 5.2 BDFIG空载并网的控制策略设计 |
| 5.2.1 BDFIG空载并网的结构框图 |
| 5.2.2 BDFIG空载并网的实现 |
| 5.3 BDFIG空载并网相关量的观测与计算 |
| 5.3.1 电压的观测与计算 |
| 5.3.2 CW磁链的观测 |
| 5.3.3 SVPWM算法 |
| 5.4 仿真结果 |
| 5.4.1 基于PI控制器的BDFIG空载并网控制仿真结果 |
| 5.4.2 基于LADRC控制器的BDFIG空载并网控制仿真结果 |
| 5.4.3 基于PI及 LADRC控制器的BDFIG空载并网仿真结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实验结果 |
| 6.1 实验硬件平台 |
| 6.2 软件控制系统 |
| 6.2.1 软件平台 |
| 6.2.2 程序算法 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 超同步实验结果 |
| 6.3.2 亚同步实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 无刷双馈电机转子和定子 |
| 附录2 15kW无刷双馈电机实验平台 |
| 附录3 并网信号处理模块 |
| 附录4 15kW BDFIG控制柜的面板 |
| 附录5 BDFIG控制柜正面视图 |
| 附录6 BDFIG控制柜的背面视图 |
| 附录7 异步电机控制柜面板 |
| 附录8 异步机控制柜正面视图 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 含非同步机电源电力系统宽频谐振问题的概述 |
| 1.2.1 与以往电力系统稳定性问题的对比 |
| 1.2.2 电力系统稳定性分类及术语定义的探索 |
| 1.3 含非同步机电源电力系统宽频谐振问题的研究现状 |
| 1.3.1 非同步机电源的模型研究 |
| 1.3.2 宽频谐振问题的分析方法 |
| 1.3.3 宽频谐振问题的抑制措施 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第2章 两电平并网逆变器的宽频扰动响应特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 两电平并网逆变器的典型结构 |
| 2.2.1 电能变换的拓扑结构 |
| 2.2.2 信号测量与控制系统 |
| 2.3 两电平并网逆变器的宽频扰动响应特性 |
| 2.3.1 “坐标变换的频率平衡关系”等概念的解释 |
| 2.3.2 扰动分量在逆变器内部传递的定性描述 |
| 2.3.3 扰动分量在逆变器内部传递的解析描述 |
| 2.4 两电平并网逆变器的宽频端口阻抗模型 |
| 2.4.1 端口阻抗模型的定义说明 |
| 2.4.2 端口阻抗模型的解析推导 |
| 2.4.3 端口阻抗模型的仿真验证 |
| 2.4.4 端口阻抗特性的影响因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 双馈感应风力发电机的宽频扰动响应特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双馈感应风力发电机的典型结构 |
| 3.2.1 功率输送的一次系统 |
| 3.2.2 信号测量与控制系统 |
| 3.3 双馈感应风力发电机的宽频扰动响应特性 |
| 3.3.1 双馈感应风力发电机的结构简化模型 |
| 3.3.2 “异步电机定/转子的频率平衡关系”概念的解释 |
| 3.3.3 扰动分量在风力发电机内部传递的定性描述 |
| 3.3.4 扰动分量在风力发电机内部传递的解析描述 |
| 3.4 双馈感应风力发电机的宽频端口阻抗模型 |
| 3.4.1 异步发电机的等效扰动电路 |
| 3.4.2 端口阻抗模型的解析推导 |
| 3.4.3 端口阻抗模型的仿真验证 |
| 3.4.4 端口阻抗特性的影响因素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 柔性直流换流站的宽频扰动响应特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性直流换流站的基本结构 |
| 4.2.1 功率输送的一次系统 |
| 4.2.2 信号测量与控制系统 |
| 4.3 柔性直流换流站的宽频扰动响应特性 |
| 4.3.1 柔性直流换流站一次系统的全相时域状态空间模型 |
| 4.3.2 “乘积运算的频率、相序平衡关系”概念的解释 |
| 4.3.3 扰动分量在换流站内部传递的定性描述 |
| 4.3.4 扰动分量在换流站内部传递的解析描述 |
| 4.4 柔性直流换流站的宽频端口阻抗模型 |
| 4.4.1 端口阻抗模型的解析计算 |
| 4.4.2 端口阻抗模型的仿真验证 |
| 4.4.3 端口阻抗特性的影响因素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于负电阻效应的宽频谐振机理解释与评估指标研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于负电阻效应的谐振分析理论 |
| 5.2.1 负电阻效应理论的简要介绍 |
| 5.2.2 与奈奎斯特稳定判据的一致性说明 |
| 5.3 含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题 |
| 5.3.1 两电平逆变器并网系统的宽频谐振问题 |
| 5.3.2 双馈感应风力发电机经串补送出系统的宽频谐振问题 |
| 5.3.3 柔性直流换流站接入系统的宽频谐振问题 |
| 5.4 两电平逆变器并网系统的宽频谐振风险评估 |
| 5.4.1 逆变器端口阻抗的近似模型 |
| 5.4.2 逆变器负电阻效应的特征指标 |
| 5.4.3 逆变器容性效应的特征指标 |
| 5.4.4 特征指标的有效性验证 |
| 5.5 双馈感应风力发电机经串补送出系统的宽频谐振风险评估 |
| 5.5.1 转子回路的等效近似电阻 |
| 5.5.2 转子回路负电阻效应的特征指标 |
| 5.5.3 特征指标的有效性验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 大规模含多非同步机电源电力系统的谐振分析方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于s域节点导纳矩阵的电力系统宽频谐振分析方法 |
| 6.2.1 s域节点导纳矩阵法的简要介绍 |
| 6.2.2 与奈奎斯特稳定判据的一致性说明 |
| 6.3 IEEE9 节点标准算例系统的宽频谐振问题研究 |
| 6.3.1 非同步机电源并网点位置的影响研究 |
| 6.3.2 非同步机电源装机容量的影响研究 |
| 6.3.3 电力系统运行方式的影响研究 |
| 6.4 实际电网的宽频谐振问题研究 |
| 6.4.1 某地区电网的简要介绍 |
| 6.4.2 宽频谐振问题的分析与验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 宽频谐振问题的抑制措施研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 宽频谐振不稳定问题抑制的基本思路 |
| 7.2.1 改变系统的谐振频率点 |
| 7.2.2 提高系统的正电阻阻尼 |
| 7.2.3 削弱非同步机电源的负电阻效应 |
| 7.3 应用于电力系统一次系统的谐振抑制措施研究 |
| 7.3.1 配置旁路阻尼滤波器 |
| 7.3.2 加强输电网络的网架结构 |
| 7.4 应用于电力系统二次系统的谐振抑制措施研究 |
| 7.4.1 调整优化控制器参数 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 A 三相两电平并网逆变器的控制系统参数 |
| 附录 B 双馈感应风力发电机的控制系统参数 |
| 附录 C 柔性直流换流站的控制系统参数 |
| 附录 D IEEE9 节点标准算例系统的基本参数 |
| 附录 E 国内某地区电网主要电力设备的基本参数 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
（10）小型直驱式永磁同步发电机并网控制系统的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 小型直驱式永磁同步风力发电系统研究现状 |
| 1.2.1 小型并网风力发电系统的研究现状 |
| 1.2.2 直驱式永磁同步发电机研究现状 |
| 1.3 PWM整流器的研究现状 |
| 1.3.1 整流器的发展 |
| 1.3.2 PWM整流器的发展 |
| 1.4 并网逆变器的研究现状 |
| 1.4.1 并网逆变器的种类与结构 |
| 1.4.2 锁相环的基本结构和发展 |
| 1.4.3 常用的并网逆变器控制策略 |
| 1.5 常见的直驱式永磁同步发电机并网控制策略 |
| 1.6 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 直驱式永磁同步发电系统的数学模型 |
| 2.1 直驱式永磁同步发电机的数学模型 |
| 2.1.1 直驱式永磁同步发电机的等效模型 |
| 2.1.2 直驱式永磁同步发电机在dq轴坐标系下的数学模型 |
| 2.2 三相PWM整流器的数学模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 PWM整流器的工作原理 |
| 2.2.3 PWM整流器在dq坐标系下的数学模型 |
| 2.3 单相逆变器数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 三相电压型PWM整流器控制设计与仿真 |
| 3.1 磁场定向控制 |
| 3.1.1 磁场定向控制发展及原理 |
| 3.1.2 i_d=0 的电流矢量控制 |
| 3.2 模型预测直接功率控制 |
| 3.2.1 直接功率控制算法 |
| 3.2.2 PWM整流器直接功率控制原理 |
| 3.2.3 模型预测控制的原理 |
| 3.2.4 改进模型预测直接功率控制算法 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单相并网逆变器 PR 控制设计与仿真 |
| 4.1 PR控制器设计 |
| 4.1.1 PR控制器设计 |
| 4.1.2 锁相环设计 |
| 4.2 单相并网逆变器 PR 控制的仿真结果分析 |
| 4.3 两级全控策略的仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、发电机并网的仿真研究（论文参考文献）
- [1]基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究[D]. 吴昊天. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]船舶岸电双向并网控制关键技术研究[D]. 张磊. 江苏科技大学, 2021
- [3]基于虚拟同步发电机的并网复合装置在低惯量系统中的应用研究[D]. 孙骥. 西安理工大学, 2021(01)
- [4]不平衡电网下基于虚拟同步发电机的并网逆变器控制策略研究[D]. 陈思宇. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]前端调速式风电机组并网电压稳定性研究[D]. 任凯德. 兰州交通大学, 2021(02)
- [6]基于虚拟同步发电机的风储联合调频策略研究[D]. 张冠锋. 沈阳工业大学, 2021
- [7]新能源采用同步电机对并网运行控制与稳定性研究[D]. 谷昱君. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [8]基于自抗扰控制的无刷双馈电机间接功率控制及空载并网技术的研究[D]. 郜瑞腾. 太原理工大学, 2021(01)
- [9]含非同步机电源电力系统的宽频谐振问题研究[D]. 邢法财. 浙江大学, 2021(01)
- [10]小型直驱式永磁同步发电机并网控制系统的仿真研究[D]. 赵明基. 曲阜师范大学, 2021(02)