【Simulink】基于下垂控制的构网变换器功率控制【微电网变流器】

简介: 该仿真研究了微电网中分布式电源接入后产生的谐波影响,并采用基于下垂控制的三环控制(功率环、电压环和电流环)来消除谐波,确保并网电流谐波畸变率低于阈值。模型使用Simulink进行仿真,主电路采用LCL滤波,实现功率精准跟踪。通过协调频率和电压调节,系统在不同负载条件下保持稳定运行。结果显示,有功和无功功率及电压电流曲线均符合预期,满足并网条件。

主要内容  

该仿真针对微电网中分布式电源接入后产生的谐波影响,除了污染网络外,还会恶化微电网变流器输出电流,为了消除谐波影响,采用基于下垂控制的构网变换器在并网运行下进行控制,采用simulink进行仿真,模型采用功率环、电压环和电流环的三环控制,主电路采用LCL滤波,实现功率精准跟踪,并网电流谐波畸变率低于阈值,满足系统并网条件。


理论研究  

下垂三环控制并网的典型方式如下图所示。



基于功率环、电压环和电流环的下垂三环控制方式是目前微电网变流器典型控制方式,在动态响应过程中,电流环的快速响应能够迅速调整输出电流,以应对负载的快速变化和电网的扰动,提高系统的动态性能。电压环则在较慢的时间尺度上调节电压,确保电压的稳定。功率环通过下垂特性协调电压和频率的调整,保证系统在不同负载条件下的稳定运行。三环之间相互配合、相互制约,共同实现微电网变流器的高效、稳定控制。

  • 整体模型


整体模型主要包括系统主电路,下垂控制模块电路以及测量模块。

  • PQ计算模块


abc aerfa_beta_0模块:


pqcal(功率计算)模块:


模型通过坐标变换和功率计算,实现了对三相电力系统中功率的准确测量和处理,确保系统的稳定运行。

功率控制模块


功率控制模块通过比较实际输出功率和无功功率与参考值之间的误差,调节频率和电压,进而生成三相参考电压。这种控制策略基于下垂控制原理,通过调节频率和电压来控制功率输出,确保系统在不同负载条件下的稳定运行。


  • PWM反馈模块



 结果一览  

有功无功功率计算

电压电流曲线


有功无功功率变化对比


相关文章
|
IDE 编译器 开发工具
Dev C++下载地址和安装教程(图解版)
Dev C++ 是一款免费开源的 C/C++ IDE,内嵌 GCC 编译器(GCC 编译器的 Windows 移植版),是 NOI、NOIP 等比赛的指定工具。Dev C++ 的优点是体积小(只有几十兆)、安装卸载方便、学习成本低,缺点是调试功能弱。
55365 0
Dev C++下载地址和安装教程(图解版)
|
传感器 监控 安全
闭环反馈系统原理概述
有时,为了获得系统的一致性和稳定性并产生控制系统的期望输出,我们使用反馈回路。反馈只不过是输出信号的一部分。这个概念在控制系统中最常见和最重要,以实现输出的稳定性。根据反馈连接,控制系统分为两种类型。它们是开环控制系统和闭环控制系统。下面简单介绍下闭环反馈系统。
4962 0
闭环反馈系统原理概述
|
6月前
|
存储 算法 测试技术
【AC/DC微电网的能源管理策略】微电网仿真模型包括光伏发电机、燃料电池系统、超级电容器和直流侧的电池,包括电压源变换器(VSC),用于将微电网的直流侧与交流侧相连接Simulink仿真实现
【AC/DC微电网的能源管理策略】微电网仿真模型包括光伏发电机、燃料电池系统、超级电容器和直流侧的电池,包括电压源变换器(VSC),用于将微电网的直流侧与交流侧相连接Simulink仿真实现
605 6
|
6月前
|
机器学习/深度学习 边缘计算 算法
虚拟同步发电机(VSG)惯量阻尼自适应控制仿真模型(simulink仿真实现)
虚拟同步发电机(VSG)惯量阻尼自适应控制仿真模型(simulink仿真实现)
576 0
|
7月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 运维
【博士论文复现】【阻抗建模、验证扫频法】光伏并网逆变器扫频与稳定性分析(包含锁相环电流环)(Simulink仿真实现)
【博士论文复现】【阻抗建模、验证扫频法】光伏并网逆变器扫频与稳定性分析(包含锁相环电流环)(Simulink仿真实现)
354 0
|
算法 新能源
Simulink|【免费】虚拟同步发电机(VSG)惯量阻尼自适应控制仿真模型
Simulink|【免费】虚拟同步发电机(VSG)惯量阻尼自适应控制仿真模型
|
算法 数据安全/隐私保护
VSG虚拟同步发电机simulink建模与仿真
### VSG虚拟同步发电机Simulink建模与仿真简介 虚拟同步发电机(VSG)技术是电力电子领域的重要创新,尤其在可再生能源接入电网方面展现出巨大潜力。VSG通过先进的控制策略,使逆变器控制的电源系统(如光伏、风能)表现出与传统同步发电机类似的动态行为,提高电力系统的稳定性和兼容性。本课题基于MATLAB2022a进行VSG的Simulink建模与仿真,核心内容包括电流控制、电压控制、频率控制及虚拟惯量与阻尼控制。系统仿真结果展示了VSG的有效性,并验证了其在实际应用中的潜力。
载波相移CPS-SPWM调制方法的simulink建模与仿真
本课题研究载波相移CPS-SPWM调制方法的Simulink建模与仿真。CPS-SPWM通过在多个功率单元中引入载波相移,使开关动作错开,输出多电平PWM波形,接近理想正弦波。系统采用单极倍频调制波反相法,生成互补脉冲序列控制开关管通断。双极性CPS-PWM的电压电平数为n+1,基波分量是单个双极性PWM的N倍。仿真结果验证了该方法的有效性,核心程序基于MATLAB2022a实现。
|
存储 算法
​【Simulink】 风光储与电解制氢系统仿真模型(光伏耦合PEM制氢)
该仿真模型采用Simulink实现风光储与电解制氢系统的协同运行,涵盖光伏、风电、储能及电解槽制氢模块。光伏模块通过MPPT算法优化性能;储能系统采用双闭环控制维持电压稳定;风电模型利用永磁同步电机和变流器提高效率;电解槽制氢系统采用功率外环加电流内环控制实现恒功率制氢。仿真旨在整合风能、太阳能、储能和制氢技术,实现清洁能源高效利用,适用于研究和优化综合能源系统。提供2016b/2018b/2023b三个版本的模型,方便学习研究。
基于级联H桥的多电平逆变器PWM控制策略的simulink建模与仿真
级联H桥(CHB)多电平逆变器通过多个H桥单元级联实现高电压和高质量输出波形,广泛应用于风力发电、光伏并网等高压大功率领域。每个H桥包含两个开关管,级联后输出电压电平数为2N+1,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略,通过合理切换开关器件生成所需的正弦波形。系统仿真基于MATLAB2022a。

热门文章

最新文章