【摘 要】
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近些年来,随着我国电力系统跨区建设的飞速发展,对长距离输电的要求日益增高。同时新能源技术的蓬勃发展使大型光伏电站的渗透率、容量等方面的研究提高到一个新的层次。由于大规模并网和长距离输电容易引起低频振荡,为了加强电力系统稳定性,本文提出了一种三阶变结构滑模控制方法来抑制低频振荡。主要研究工作如下:首先分析了低频振荡的产生机理,并设计了光伏并网的数学建模,其中包括同步发电机模型、电力系统稳定器模型、输
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近些年来,随着我国电力系统跨区建设的飞速发展,对长距离输电的要求日益增高。同时新能源技术的蓬勃发展使大型光伏电站的渗透率、容量等方面的研究提高到一个新的层次。由于大规模并网和长距离输电容易引起低频振荡,为了加强电力系统稳定性,本文提出了一种三阶变结构滑模控制方法来抑制低频振荡。主要研究工作如下:首先分析了低频振荡的产生机理,并设计了光伏并网的数学建模,其中包括同步发电机模型、电力系统稳定器模型、输电线路模型、变压器模型、负载模型、大型光伏电站模型。然后介绍了LCL单相逆变器的拓扑结构,建立LCL滤波器的数学模型,基于总电感最小化和电网电感变化时谐振频率变化最小的原理设计了LCL滤波器参数。分别分析了电网呈阻性、感性、容性时逆变系统的稳定性。因滑模控制能不断修正系统状态,使其按事先设计的滑面运动,又因其对参数变化与外部扰动具有不变性,因此提出了采用滑模控制方法来抑制低频振荡,并对该策略进行研究。最后将滑模控制应用于光伏并网控制器设计,为消除逆变器产生的稳态误差,在传统比例微分二阶滑模的基础上加入积分环节。设计了三阶滑模面,将其应用于光伏并网低频振荡的抑制。并采用Matlab/Simulink搭建三阶变结构滑模控制仿真模型,通过与仅附加PSS装置时系统频率进行对比,验证该控制能够有效抑制光伏并网中的低频振荡。
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