王希然 下垂特性畢設答辯

1、1 下垂控制分布式發(fā)電系統(tǒng)設計下垂控制分布式發(fā)電系統(tǒng)設計 本科畢業(yè)設計本科畢業(yè)設計學 院：電氣工程學院年級專業(yè)：2010級應用電子技術三班 學生姓名：王希然指導教師：漆漢宏 2內容提要內容提要硬件電路設計仿真分析雙環(huán)反饋控制系統(tǒng)地設計下垂控制原理選題背景總結3一、選題背景一、選題背景能源供求地球環(huán)境 控制 系統(tǒng) 微電源儲能裝置 微網儲能裝置32021-11-2542021-11-255使分布式電源輸出的有功功率和無功功率等于其參考功率可實現(xiàn)電壓頻率的自動調節(jié)不需要相應的通信環(huán)節(jié)可相當于恒壓恒頻電源 二、下垂控制原理二、下垂控制原理 感性感性 均流均流0mP0EEnQ2021-11-257 在輸

2、出阻抗主要呈感性的微網系統(tǒng)中，若微電源輸出有功功率小，通過頻率下垂特性增加其輸出電壓頻率，從而增大其有功功率地輸出；反之，若微電源輸出有功功率大，通過頻率下垂特性減少其輸出電壓的頻率，從而減小其有功功率地輸出。0max0minmax(n1,2)nnnnnmPEEnQ2021-11-258三、雙環(huán)反饋控制系統(tǒng)地設計三、雙環(huán)反饋控制系統(tǒng)地設計(fs)8(fz)LUcLfzI10/11f02cncsffffCfL2021-11-2590sintcost122sin( t)cos( t) 13322sin( t)cos( t) 133adbqcuuuuuu2()32()3arefbrefcrefref

3、refrefrefrefrefuVuVuV13aLabLbcLcacLacaLbabLcP uiuiuiQu u iu u iu u i101212dqddcqdqdcdqs dds qqqdoddqoqdiLLim Ur iudtdiLLim Ur iudtduCCuiidtduCCuiidt2021-11-25112111(s)(T s 1)(s)1(s)(T s 1)PWMPWMPWMPWMKKWoiKKLsWciKKLT SLsKKWoiLs10.5PWMT KKL10.5PWMLKT K11(s)12WcisT2021-11-25122/Kp KihvT22221(s)(T1)(T1

4、)KvpsKvpsKviKviWovCCssssKvi22212vKihvCh T22235325PICKTCKT設計原則2021-11-2513四、仿真分析四、仿真分析2021-11-251400.10.20.30.40.5-1000010002000300040005000TimePQ800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2此圖驗證了該分布式電源可以承擔4000w、2000var的負載，而且起反應時間為0.1s，過程快速沒有超調，穩(wěn)定狀態(tài)下功率輸出穩(wěn)定、誤差小。2021-11-251500.10.20.30.40.549.949.9249.9449.9649.9850T

5、imeHz此圖是是輸出電壓的頻率變化曲線，由圖可知額定電壓變化在允許范圍內，而且響應速度快，在0.2s時也達到穩(wěn)定狀態(tài)，頻率變化小、紋波小有利于保持電網的干凈，設備用電更安全。2021-11-2516800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2此電壓是雙環(huán)控制器的給定電壓參考值，其保持穩(wěn)定對系統(tǒng)地準確實現(xiàn)有著重要意義。而且該電壓值要在標準允許范圍內，本文中系統(tǒng)實現(xiàn)的很好。00.10.20.30.40.5309309.5310310.5311TimeV2021-11-2517800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2輸出負載電壓幅值準確，能快速達到穩(wěn)定狀態(tài)，而且

6、波形是較理想的正弦波。00.10.20.30.40.5-400-300-200-1000100200300400TimeV2021-11-2518800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2輸出的負載電流其相位會稍稍落后于輸出電壓的相位，而且其波形也是正弦波可以說明電路仿真的正確性。00.10.20.30.40.5-15-10-5051015TimeA2021-11-2519800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2此圖能更明確地表示出輸出電壓的相位和輸出電流的相位之差。00.10.20.30.40.5-400-300-200-1000100200300400

7、TimeV/A20800VK=0.144Kvp=0.1132Kvi=427.2此波形是一個驗證仿真正確的重要標志，該調制波幅值在-1和+1時，輸出電壓的幅值、頻率效果最好，而且進行實驗驗證時也更容易實現(xiàn)。00.050.10.150.20.250.3-1.5-1-0.500.511.5Time2021-11-2521222200.10.20.30.40.50.60.70.80.9-10000100020003000400050006000TimeW00.10.20.30.40.50.60.70.80.9309309.5310310.5311311.5TimeV00.10.20.30.40.50.

8、60.70.80.949.8849.949.9249.9449.9649.985050.0250.04TimeHz23五、兩臺臺電源并聯(lián)仿真分析五、兩臺臺電源并聯(lián)仿真分析2400.050.10.150.20.250.30.350.40.4549.9549.9649.9749.9849.9950TimeHz00.050.10.150.20.250.30.350.40.4505001000150020002500TimeW兩條線P1、P2重合00.050.10.150.20.250.30.350.40.45-20002004006008001000Timevar兩條線Q1、Q2重合00.050.10.150.20.250.30.350.40.45310310.2310.4310.6310.83113