柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)建模及其功率補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、柴油發(fā)電機(jī)組由于自身調(diào)節(jié)慣性大,在大負(fù)載擾動(dòng)時(shí)出現(xiàn)供電質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)因調(diào)節(jié)滯后而導(dǎo)致停機(jī)等問題,影響了其應(yīng)用。本文以提高柴油發(fā)電機(jī)組在沖擊性負(fù)載條件下輸出電壓幅值和頻率的穩(wěn)定性為目標(biāo),為彌補(bǔ)發(fā)電機(jī)組自身調(diào)節(jié)能力的不足,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型及其功率補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行深入的研究。
　　首先,建立柴油發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而從理論上分析沖擊性負(fù)載條件下柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)性能,并在Matlab中搭建系統(tǒng)的仿真模型對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,為后續(xù)

2、的功率補(bǔ)償策略的提出提供理論基礎(chǔ)。
　　其次,在交流母線上并聯(lián)功率補(bǔ)償系統(tǒng),以抑制沖擊性負(fù)載情況下柴油發(fā)電機(jī)組輸出電壓幅值和頻率的波動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)沖擊性負(fù)載時(shí)結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)來提供或吸收系統(tǒng)不足或多余的有功功率,并最大限度地利用發(fā)電機(jī)組自身的調(diào)節(jié)能力,滿足負(fù)載對(duì)電壓幅值和頻率的要求。采用以三相橋式電路為拓?fù)涞牟⒙?lián)功率補(bǔ)償系統(tǒng),建立其數(shù)學(xué)模型,依據(jù)瞬時(shí)功率理論推導(dǎo)dq模型下并聯(lián)功率補(bǔ)償系統(tǒng)輸出電流與瞬時(shí)功率的關(guān)系,從而為瞬時(shí)功率的控制提供理

3、論依據(jù)。為補(bǔ)償柴油發(fā)電機(jī)組有功功率調(diào)節(jié)的滯后,提出基于速度閉環(huán)的功率補(bǔ)償策略。為進(jìn)一步提高補(bǔ)償系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),提出速度閉環(huán)和負(fù)載電流前饋的復(fù)合控制策略,實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊性負(fù)載的功率補(bǔ)償。根據(jù)瞬時(shí)功率理論對(duì)負(fù)載有功電流、無功電流和諧波電流進(jìn)行檢測(cè),實(shí)現(xiàn)并聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)的對(duì)機(jī)組有功功率、無功功率和諧波的補(bǔ)償,以提高柴油發(fā)電機(jī)組的效率。
　　再次,設(shè)計(jì)基于三重雙向DC-DC變換器的能量管理系統(tǒng),以滿足并聯(lián)并聯(lián)補(bǔ)償裝置對(duì)儲(chǔ)能的需求。結(jié)合并聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)