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主从控制下大功率直流电源微电网稳定性分析及有源阻尼控制方法

研讨布景
跟着可再生能源的许多接入,大功率直流电源微电网作为一种高效使用的体系被广泛应用。大功率直流电源微电网一般由多个电源、恒功率负载等功率模块组成,多个电源之间大多选用主从操控,即一个电源是电压操控型作为主电源,其余电源是电流操控型作为从电源。在操控设计时一般能保证单个功率模块独立运行时安稳,但组成体系时功率模块将会相互影响,然后下降体系安稳性。另一方面,恒功率负载的负阻抗外特性会进一步加剧体系不安稳。
以往研讨针对单源单负载、多源并联多负荷并联景象的安稳性,给出了许多有利定论,但常常疏忽体系节点之间的阻抗,或许给出的安稳性判据不能适用于环网。
处理的问题
针对含电压操控型主电源、电流操控型从电源、恒功率负载、体系节点间阻抗等杂乱的主从操控大功率直流电源微电网的安稳性剖析与提高问题:
1)给出的根据阻抗的主从操控大功率直流电源微电网安稳性判据能兼容考虑体系节点间阻抗;安稳性判据对体系结构无特定要求,可适用于放射型体系,也适用于环形体系,区别只在于体系导纳矩阵;在各功率模块本身安稳的前提下,只与各功率模块的阻抗/导纳相关,相应的阻抗/导纳是有清晰物理含义的量,剖析体系级安稳性时不用再顾及单个模块的安稳性,简化核算;可以将体系节点导纳矩阵与其他部解耦;可剖析含电压操控型主电源、电流操控型从电源、恒功率负载、体系节点间阻抗等杂乱大功率直流电源微电网的安稳性,且易于扩展。
2)提出了根据双准PR操控器的有源阻尼操控办法,可以在不增加体系硬件本钱和改动输出阻抗低频段幅值的一起,有用地提高体系安稳性且不影响体系稳态潮流散布。
重点内容及创新点
文章给出了一种根据阻抗的主从操控下大功率直流电源微电网体系安稳性判据,并提出了一种根据双准比例谐振(PR)操控器的有源阻尼操控办法。首要,使用单元连接法对各电源、恒功率负载等功率模块进行戴维南/诺顿等效,得到相应的阻抗/导纳,结合体系节点导纳矩阵给出了一种根据阻抗的主从操控大功率直流电源微电网的安稳性判据。其次,通过双准PR操控器在电压操控型主电源输出阻抗中串入有源阻尼,能有用下降输出阻抗幅值的峰值,提高体系安稳性,一起不改动输出阻抗的低频段幅值。最终,三机四节点环形大功率直流电源微电网的仿真成果验证了所提安稳性判据和有源阻尼操控办法的有用性。
定论
本文给出了一种根据阻抗的主从操控大功率直流电源微电网安稳性判据和一种根据双准PR操控器的有源阻尼操控办法。该判据只与各功率模块的阻抗/导纳相关,与体系节点导纳矩阵解耦,比较直观,易于扩展;既适用于放射型体系,也适用于环形体系。提出的有源阻尼办法有用地提高了体系安稳性,一起不影响体系稳态潮流散布。三机四节点环形大功率直流电源微电网的仿真成果验证了所提安稳性判据和有源阻尼操控办法的有用性。
后续研讨
此外,当大功率直流电源微电网中存在多个电压操控型电源进行下垂操控时,可树立其戴维南等效电路取得其输出阻抗,亦可构建相应的对等操控下大功率直流电源微电网安稳性判据,这将在之后的研讨中作进一步的剖析。

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