【摘要】：儲能系統(tǒng)是微網的重要組成部分,可以在微網中用于削峰填谷、改善電能質量、提高新能源供電穩(wěn)定性和備用電源等,特別是在上級供電網絡發(fā)生故障,微網在孤島運行狀態(tài)時,儲能系統(tǒng)可以為微網中的負載供電。儲能系統(tǒng)的并/離網控制策略,是實現(xiàn)這些功能的關鍵,并且隨著微網負荷增大,需要進一步研究多臺儲能系統(tǒng)并聯(lián)運行的控制方式。本文圍繞儲能系統(tǒng)離網無互聯(lián)通信線情況下,多機并聯(lián)運行控制展開研究,以保證孤島穩(wěn)定運行。針對儲能系統(tǒng)多機并聯(lián)合理功率分配機理,提出了基于下垂控制實現(xiàn)功率成比例分配的方法,深入研究了閉環(huán)參數(shù)對下垂控制策略的影響,提出了合理選取下垂系數(shù)和引線阻抗的方法,通過仿真驗證了所提出的方法能夠實現(xiàn)儲能系統(tǒng)多機并聯(lián)時,按要求合理分配功率。針對線路阻抗差異,通過引入虛擬阻抗補償,實現(xiàn)儲能系統(tǒng)多機并聯(lián)時的均流控制,同時提出了二次調頻方法,在儲能系統(tǒng)離網運行出現(xiàn)頻率越限時,通過二次調頻使其恢復到允許范圍內。針對下垂控制的缺陷,設計了儲能系統(tǒng)虛擬同步機控制,深入研究了虛擬同步機控制參數(shù)對控制的影響,同時進行了基于虛擬同步機控制的小干擾穩(wěn)定性分析,驗證了虛擬同步機控制策略的穩(wěn)定性以及控制參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的趨勢。針對虛擬同步機多機并聯(lián)時的均流響應問題,提出了自整定慣量參數(shù)控制方法,仿真驗證了控制算法的可行性。最后基于硬件在環(huán)實驗平臺進行了儲能系統(tǒng)離網控制實驗。通過硬件在環(huán)實驗驗證了儲能系統(tǒng)換流器硬件控制系統(tǒng)的可行性,進一步驗證了本文提出的控制方法的有效性。
[Abstract]:Energy storage system is an important part of microgrid. It can be used in microgrid to cut peak and fill valley, to improve power quality, to improve stability of new energy supply, and to improve reserve power supply, especially when power supply network at higher level breaks down. When the microgrid is running on an island, the energy storage system can supply power to the load in the microgrid. The parallel / off-grid control strategy of the energy storage system is the key to realize these functions, and with the increase of the micro-grid load, it is necessary to further study the control mode of parallel operation of several energy storage systems. In order to ensure the stable operation of isolated islands, this paper focuses on the parallel operation control of multi-computers without interconnected communication lines in the off-grid of energy storage system. In view of the reasonable power allocation mechanism of multi-machine parallel connection in energy storage system, a method of proportional power allocation based on droop control is proposed, and the influence of closed-loop parameters on droop control strategy is deeply studied. A reasonable method of selecting sag coefficient and lead impedance is put forward. The simulation results show that the proposed method can distribute power according to the requirement when the energy storage system is connected in parallel. In view of the line impedance difference, by introducing virtual impedance compensation, the current sharing control of energy storage system with parallel operation is realized. At the same time, a secondary frequency modulation method is proposed, when the frequency of off-grid operation of energy storage system exceeds the limit. It is restored to the allowable range by the second frequency modulation. Aiming at the defects of droop control, the virtual synchronous machine control of energy storage system is designed, and the influence of control parameters of virtual synchronous machine on the control is deeply studied. At the same time, the stability analysis of small disturbance based on virtual synchronous machine control is carried out. The stability of the control strategy of the virtual synchronous machine and the influence of control parameters on the stability of the system are verified. A self-tuning inertia parameter control method is proposed to solve the problem of parallel current sharing of virtual synchronous machines. The feasibility of the control algorithm is verified by simulation. Finally, the off-grid control experiment of energy storage system is carried out based on the hardware in loop experiment platform. The feasibility of the hardware control system of the converter of the energy storage system is verified by the hardware-in-loop experiment, and the effectiveness of the proposed control method is further verified.
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM727

【參考文獻】

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本文編號：2175009