【摘要】：在當(dāng)前能源需求不斷增長,空氣質(zhì)量問題日益突出,環(huán)保問題逐步成為國際貿(mào)易隱性壁壘的社會大背景下,如何安全高效的開發(fā)可再生能源,尤其是風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電等清潔能源已成為迫在眉睫的課題。微網(wǎng)作為一個相對獨(dú)立的小型發(fā)配電單元可以極大地緩解分布式發(fā)電(DG)技術(shù)并網(wǎng)問題,讓更多的可再生能源接入電網(wǎng)成為了可能。為了讓微網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,微網(wǎng)中需要接入儲能系統(tǒng)(ESS),以保障主網(wǎng)發(fā)生故障時微網(wǎng)中重要負(fù)荷的持續(xù)供電。本文主要研究微網(wǎng)儲能系統(tǒng)的相關(guān)控制技術(shù),并在此基礎(chǔ)上展開分析研究,分別搭建了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏發(fā)電陣列和混合儲能系統(tǒng)模型。同時為實(shí)現(xiàn)對可再生能源發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤分別對風(fēng)力機(jī)組變步長爬山搜索法和光伏發(fā)電陣列導(dǎo)納增量法進(jìn)行了研究。本文對能量成型控制方法理論基礎(chǔ)作了必要分析,提出了對儲能系統(tǒng)的控制從能量的觀點(diǎn)出發(fā)的思路,并研究了基于能量成型的儲能系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)。建立儲能系統(tǒng)孤島運(yùn)行時的端口受控哈密頓(PCH)模型,在PCH模型的基礎(chǔ)上通過阻尼注入和互聯(lián)矩陣設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了儲能系統(tǒng)的能量成型控制器。通過MATLAB/simulink仿真軟件進(jìn)行仿真,對基于能量成型的控制方法和傳統(tǒng)PI控制方法進(jìn)行了對比仿真分析,證明了能量成型方法在孤島運(yùn)行時的有效性和可行性。在并網(wǎng)條件下對能量成型控制方法和PI控制方法進(jìn)行仿真分析,結(jié)果顯示在并網(wǎng)條件下PI控制性能優(yōu)于能量成型控制。并對儲能系統(tǒng)功率分配進(jìn)行進(jìn)一步的分析研究,通過在儲能系統(tǒng)中引入了低通濾波器,優(yōu)化儲能系統(tǒng)的能量配置,并對引入低通濾波器后采用PI控制的儲能系統(tǒng)做了仿真驗(yàn)證。
[Abstract]:Under the background of the increasing energy demand, the increasingly prominent air quality problem and the environmental protection problem becoming the recessive barrier to international trade, how to develop renewable energy safely and efficiently? In particular, clean energy such as wind power and photovoltaic power has become an urgent issue. As a relatively independent small generation and distribution unit, microgrid can greatly alleviate the problem of grid-connected distributed generation (DG) technology, and make it possible for more renewable energy to connect to the grid. In order to make the microgrid run safely and stably, it is necessary to access the energy storage system (ESS),) in the microgrid to ensure the continuous power supply of the important load in the microgrid when the main network fails. In this paper, the related control technology of microgrid energy storage system is studied, and the models of wind turbine, photovoltaic array and hybrid energy storage system are built. At the same time, in order to realize the maximum power point tracking of renewable energy generation, the variable step-size mountain climbing search method and photovoltaic array admittance increment method are studied respectively. In this paper, the theoretical basis of energy forming control method is analyzed, and the idea of energy storage system control from the view of energy is put forward, and the controller design of energy storage system based on energy forming is studied. The port controlled Hamiltonian (PCH) model of energy storage system is established when the island is running. Based on the PCH model, the energy forming controller of the energy storage system is designed by means of damping injection and interconnect matrix design method. The control method based on energy forming and the traditional PI control method are compared and analyzed by MATLAB/simulink simulation software, and the validity and feasibility of the energy forming method in the operation of isolated island are proved. The simulation analysis of energy forming control method and PI control method under grid-connected condition shows that the control performance of PI is better than that of energy forming control under grid-connected condition. The power distribution of the energy storage system is further analyzed and studied. The energy allocation of the energy storage system is optimized by introducing a low pass filter into the energy storage system. The simulation results of the energy storage system controlled by PI after the introduction of the low pass filter are also given.
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM727

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2306117