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某船用微源逆变器分层调控策略研究
| 论文题名： | 某船用微源逆变器分层调控策略研究 |
| 关键词： | 船用微源逆变器;分层调控;下垂控制;功率分配;平滑切换 |
| 摘要： | 随着船舶大型化和以及航运技术的不断发展，船舶新能源化成为目前船舶行业的发展方向。但大量新能源接入船舶电网会影响电网的稳定性，因此，微电网技术作为最有效的解决方法之一，对其研究具有重要的现实意义。本文以船用微源逆变器作为研究对象，以研究分层调控策略为目标，通过研究不同模式下微源逆变器的控制策略，解决微源逆变器并联时下垂控制的功率均分问题和多模式运行时的平滑切换问题，并给出微电网分层控制架构设计。 现将本文的关键研究内容小结如下： （1）研究了在孤岛运行模式下微源逆变器的调控策略。给出了基于dq坐标系的PI调节器电压和电流双闭环控制策略。并且，针对传统下垂控制应用于多逆变器并联运行所存在的不足，研究了适用的改进下垂控制策略，用于实现负荷功率的精确分配以及减小逆变器间的环流。 （2）对微电网多模式运行管理和控制方法优化进行研究。分析了传统微源逆变器的多模式控制策略，给出了模式切换时平滑切换的要求。针对传统微源逆变器控制策略的不足，提出了改进的离并网无缝切换的下垂控制策略。并根据不同模式的控制需要以及下垂控制的特点，重点研究了二次电压频率控制、微电网预同步控制等针对多模式运行调节的实现方法。 （3）提出了由多台储能型逆变器组成的微电网的分层控制系统。并从提高船用微电网可靠性的角度提出了基于分层控制的微电网双CPU冗余系统架构设计，对微电网分层结构中的中间层进行冗余设计。最后对冗余系统进行硬件设计和故障检测设计。 （4）构建了微网系统仿真模型，对所提出的控制策略进行了综合仿真。分别对孤岛模式、多模式下的微源逆变器控制策略进行有效性验证。最后对所提出的微网控制器冗余系统进行了装置实物介绍与工程验证。 |
| 作者： | 卢月 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 李维波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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