【摘要】：微電網(wǎng)是為了解決分布式電源在發(fā)電成本、控制復雜度及與公共電網(wǎng)協(xié)調運行等問題而提出的一種獨立的分散控制系統(tǒng)。隨著電力電子技術的迅速發(fā)展,直流電源和直流負荷大量涌現(xiàn),直流輸電技術再次受到人們的重視,直流微電網(wǎng)的概念也應運而生。與傳統(tǒng)的交流微電網(wǎng)相比,直流微電網(wǎng)的控制不用考慮頻率和相位,也不受公共電網(wǎng)三相不平衡、諧波、閃變等因素影響,大大簡化了控制系統(tǒng)的設計,并具有更高的供電可靠性。本文以一個包含混合儲能單元以光伏發(fā)電為基礎的單端供電單母線結構的直流微電網(wǎng)為研究對象,該結構故障識別能力高,容易進行保護系統(tǒng)的設計。考慮到光伏發(fā)電間歇性隨機性的特點,以及可再生能源滲透率不斷增加對公共電網(wǎng)的不利影響。本文從微電網(wǎng)有功功率的平衡入手,提出了一種新的直流微電網(wǎng)控制策略——功率跟蹤控制。該方法的提出是基于對各分布式電源的頻率響應特性的分析,得出它們在不同頻段的響應特性,并根據(jù)這些響應特性,將各儲能單元作為微電網(wǎng)的控制器,設計出對并網(wǎng)點和微電網(wǎng)聯(lián)絡線功率波動進行抑制的控制器模型,然后對控制器模型進行頻域分析,驗證該控制方法的可行性。該系統(tǒng)利用各儲能裝置在不同頻段響應效果不同的特性,通過平抑系統(tǒng)暫態(tài)過程中光伏發(fā)電和負荷的功率波動,來達到穩(wěn)態(tài)過程中系統(tǒng)各部分的功率平衡�；谠摽刂撇呗�,一個直流微電網(wǎng)中央能量管理系統(tǒng)被設計,該方法只存在兩種運行模式,在并網(wǎng)模式下可以設定微電網(wǎng)從公共電網(wǎng)吸收或傳遞給公共電網(wǎng)的功率預定量,在孤島模式下將這個值默認為0KW。這一方法使微電網(wǎng)和公共電網(wǎng)之間的電力交換成為一個確定的值,有效實現(xiàn)并網(wǎng)孤島模式之間的平滑切換以及微電網(wǎng)系統(tǒng)的功率平衡。最后基于這種新型的能量管理方法,將美國NI(National Instruments)公司推出的CompactRIO分布式控制和采集系統(tǒng)作為硬件主體,將Labview圖像化編程軟件作為人機交互界面,設計出了一個完整的光伏直流微電網(wǎng)監(jiān)測與控制平臺,實現(xiàn)系統(tǒng)對光伏直流微電網(wǎng)各項電力參數(shù)的采集、分析、處理,以及實時的控制功能。CompactRIO嵌入式系統(tǒng)和Labview開發(fā)環(huán)境的連接,使用戶可以容易的通過圖形化開發(fā)環(huán)境訪問底層硬件,快速建立嵌入式系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集應用,這大大縮短了系統(tǒng)設計時間,降低了開發(fā)成本。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【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：2583029