本文關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)并離網(wǎng)運(yùn)行模式切換的控制策略研究

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【摘要】：微電網(wǎng)是解決分布式發(fā)電與大電網(wǎng)之間矛盾的有效手段,微電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高了可再生能源的利用率,減少了傳統(tǒng)能源帶來(lái)的環(huán)境污染。微電網(wǎng)運(yùn)行中要求在孤島和并網(wǎng)兩種運(yùn)行模式之間能夠進(jìn)行平滑切換,以充分發(fā)揮分布式發(fā)電的效能,持續(xù)不斷地為當(dāng)?shù)刎?fù)載供電,從這個(gè)角度來(lái)講,對(duì)微網(wǎng)的運(yùn)行控制研究有著重要意義。本文以低壓微網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)微網(wǎng)的控制策略及控制模式平滑切換問(wèn)題進(jìn)行研究。首先,針對(duì)擬研究的微電網(wǎng)選取微源逆變器(Voltage Source Inverter-VSI),構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上對(duì)微網(wǎng)目前常用的逆變器控制策略即PQ控制、V/F控制、下垂控制進(jìn)行了研究分析。重點(diǎn)研究分析了下垂控制的使用條件,分析了各分布式電源(Distributed Generation-DG)不同的下垂響應(yīng)時(shí)間對(duì)微網(wǎng)在某些特定條件下的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能的影響,研究表明在有較高下垂響應(yīng)時(shí)間的DG接入微網(wǎng)后,會(huì)引起微網(wǎng)中其它DG振蕩,尤其是線路阻抗呈阻性的低壓微網(wǎng)中,對(duì)下垂響應(yīng)時(shí)間的這種敏感性更為明顯。其次,對(duì)微源VSI電流型控制策略進(jìn)行了改進(jìn)。在微源VSI電流控制模式的基礎(chǔ)上采用比例諧振(Proportion Resonance-PR)調(diào)節(jié)器作為微源的電流控制器,并設(shè)計(jì)了電壓恢復(fù)控制器和頻率恢復(fù)算法,實(shí)現(xiàn)了微網(wǎng)系統(tǒng)電壓和頻率的穩(wěn)定。同時(shí),設(shè)計(jì)了一種基于電流幅值下垂的功率均分算法,省去了功率的測(cè)量和反饋環(huán)節(jié),提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。改進(jìn)的微網(wǎng)電流型控制策略同時(shí)適用于微網(wǎng)的孤島運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行,統(tǒng)一了微網(wǎng)在孤島/并網(wǎng)運(yùn)行模式下的控制策略,避免了微網(wǎng)運(yùn)行模式切換過(guò)程中因控制器的切換帶來(lái)的沖擊和不穩(wěn)定。為了進(jìn)一步提高微網(wǎng)切換的平滑性,采用了分區(qū)域切負(fù)荷的方法,并設(shè)計(jì)了微網(wǎng)的同步控制環(huán)節(jié)。最后,針對(duì)所改進(jìn)的微網(wǎng)新型控制策略,建立了低壓微網(wǎng)系統(tǒng)的仿真模型,并分別在單DG運(yùn)行、微網(wǎng)孤島運(yùn)行以及微網(wǎng)并/離網(wǎng)運(yùn)行切換等情況下對(duì)所設(shè)計(jì)的微網(wǎng)控制策略進(jìn)行了算例仿真。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制策略對(duì)微網(wǎng)的孤島運(yùn)行模式以及不同運(yùn)行模式間的切換具有良好的控制效果,同時(shí)微網(wǎng)在負(fù)載變化以及運(yùn)行模式切換時(shí)的暫態(tài)過(guò)程中都具有較好的動(dòng)態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 孤島運(yùn)行 并網(wǎng)運(yùn)行 模式切換 PR控制器
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM732
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 課題背景及意義13-15
• 1.2 微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 微網(wǎng)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.2.2 微網(wǎng)發(fā)展研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 微電網(wǎng)運(yùn)行控制的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 微源逆變器數(shù)學(xué)模型及其控制策略20-33
• 2.1 電壓型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2 微源逆變器的控制方法21-26
• 2.2.1 PQ功率控制21-22
• 2.2.2 恒壓恒頻控制（V/f）22-23
• 2.2.3 下垂控制原理23-26
• 2.3 下垂控制下微網(wǎng)孤島運(yùn)行的分析26-32
• 2.3.1 下垂響應(yīng)時(shí)間對(duì)微網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能的影響26-28
• 2.3.2 感性線路時(shí)下垂響應(yīng)時(shí)間的影響分析28-31
• 2.3.3 阻性線路時(shí)下垂響應(yīng)時(shí)間的影響分析31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 基于電流調(diào)節(jié)的微網(wǎng)孤島控制策略33-44
• 3.1 電流型控制策略的設(shè)計(jì)33-38
• 3.1.1 電流控制器的結(jié)構(gòu)34-35
• 3.1.2 電壓恢復(fù)控制器設(shè)計(jì)35-36
• 3.1.3 功率下垂控制器設(shè)計(jì)36-38
• 3.2 PLL鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)38-39
• 3.3 PR控制器以及頻率恢復(fù)算法39-43
• 3.3.1 PR控制器40
• 3.3.2 參考電流相角的選取40-42
• 3.3.3 頻率恢復(fù)算法42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 微網(wǎng)的并網(wǎng)及并離網(wǎng)切換控制策略44-50
• 4.1 微網(wǎng)并網(wǎng)控制與并離網(wǎng)切換問(wèn)題分析44-45
• 4.2 負(fù)荷的分區(qū)域切除控制45-46
• 4.3 同步并網(wǎng)控制策略46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 仿真與分析50-57
• 5.1 低壓微網(wǎng)系統(tǒng)及其仿真模型50-51
• 5.2 電流型控制策略下的單DG運(yùn)行仿真51-53
• 5.3 電流型控制策略下的的微網(wǎng)孤島運(yùn)行仿真53-54
• 5.4 微電網(wǎng)并離網(wǎng)運(yùn)行切換仿真54-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論與展望57-58
• 結(jié)論57
• 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 致謝62-63
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄63

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1037487