本文關鍵詞：直流微電網多換流器分布式協(xié)調控制策略　出處：《華北電力大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著可再生能源的廣泛應用,總成本和損耗相對較低的直流微電網受到越來越多的關注。保證負荷合理分配到各個微電源和維持直流電壓的穩(wěn)定是直流微電網的兩個主要控制目標。為了實現上述兩個目標,需要多個微電源之間協(xié)調控制。直流微電網中換流器實時協(xié)調控制方法大致可分為主從、對等和分層控制方法。主從控制方法對主控制器的依賴性較大;對等式控制方法中以下垂控制為主,但是傳統(tǒng)的下垂控制方法容易受線路阻抗的影響,在負荷分配中無法滿足均流和調壓的要求;分層控制方法,各分布式電源和上層控制器間需要通信線路,一旦通信失敗,微電網將無法正常工作,降低了系統(tǒng)的可靠性。因此,提出一種合理的實時協(xié)調控制方法是十分必要的。為了找出一種可靠性高,不受線路阻抗影響,可擴展性強的多換流器協(xié)調控制策略,本文在分析現有的微電網換流器協(xié)調控制方法的基礎上,主要工作和取得的主要研究成果如下:(1)介紹了DC/DC換流器和AC/DC換流器的拓撲結構及控制方法,同時給出相關的模型描述。(2)介紹了圖論和矩陣論中的一些基本概念,并闡述它們一些重要的性質,給出了該領域一些已有的研究工作及重要引理。(3)針對多電源-多負荷的直流微電網系統(tǒng),采用傳統(tǒng)的下垂控制時,定量推導出線路阻抗對于負荷分配和直流電壓的影響。并在此基礎上提出了直流微電網多換流器分布式控制方法。該方法克服了傳統(tǒng)下垂控制中的缺陷,最終使得微網內的平均電壓恢復至額定值,各個換流器按照下垂系數進行負荷分配。與主從控制方法相比,控制系統(tǒng)由原來的一個中央控制器承擔的調整任務替換為多個底層換流器共同承擔相應的調整任務,降低對中央控制器的依賴性,增強系統(tǒng)的調壓能力;較分層控制方法相比,由于采用雙向環(huán)形網絡的通信拓撲結構,才控制方法能夠做到換流器的即插即用,使得直流微電網的可擴展性加強,同時也使得控制系統(tǒng)的可靠性大大提高。(4)最后以一個多電源-多負荷直流微電網系統(tǒng)為研究對象,基于MATLAB平臺,搭建仿真模型,分別仿真當負荷波動時,投入或者切除微網內某一換流器時,微網內某一鏈路通信失敗時,傳統(tǒng)下垂控制和所提控制策略的對比四種情況下,各個換流器端口直流電壓和直流電流。仿真結果表明了所提出控制策略的有效性和合理性。
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1;TM46

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本文編號：1311755