【摘要】：分布式可再生能源發(fā)電的爆發(fā)式增長(zhǎng)正改變著未來(lái)電網(wǎng)的形態(tài)。一方面,居民屋頂光伏面板、工業(yè)園區(qū)廠用光伏發(fā)電、海島以及偏遠(yuǎn)地區(qū)小型光伏電站數(shù)量不斷增長(zhǎng);另一方面,變頻驅(qū)動(dòng)的工業(yè)電機(jī)及家用電器、LED照明、電動(dòng)汽車(chē)直流充電樁、個(gè)人手提電腦、手機(jī)等直流用電設(shè)備不斷普及,使交直流混合微電網(wǎng)成為電力系統(tǒng)消納分布式新能源與接入直流負(fù)荷的有效組織形式及過(guò)渡形態(tài)。因此成為近年來(lái)學(xué)術(shù)界重要的研究方向之一。本文聚焦于高密度分布式光伏電源接入的交直流混合微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù),發(fā)展了分布式光伏電源的分散式控制方法,用相同的控制結(jié)構(gòu)統(tǒng)一了直流母線電壓控制與最大功率跟蹤控制;提出了典型的母線分段式交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并形成了面向標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)調(diào)控制體系。首先,提出了雙級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)的vdc2。反饋控制方法。雙級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)因其光伏接入電壓靈活而得到廣泛的應(yīng)用,其直流鏈接電壓的非線性控制模型卻使得控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化變得十分困難與復(fù)雜。本文建立了雙級(jí)光伏發(fā)電系統(tǒng)的完整動(dòng)態(tài)模型,并采用特征值軌跡分析法分析了系統(tǒng)各重要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。在此基礎(chǔ)上,提出了基于vdc2反饋的控制方法,線性化直流鏈接電壓的控制模型,通過(guò)合理的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì),提高了系統(tǒng)的直流鏈接電壓控制的動(dòng)態(tài)性能。其次,提出了高密度分布式光伏電源的V-dp/dv下垂控制方法。所提方法在同一個(gè)控制結(jié)構(gòu)中統(tǒng)一了直流母線電壓控制模式與最大功率跟蹤模式。光伏電源的不同運(yùn)行模式切換不再依賴(lài)其控制器結(jié)構(gòu)的切換,因而實(shí)現(xiàn)了光伏電源多模式的自主無(wú)縫切換。在多光伏電源電壓源模式并聯(lián)運(yùn)行時(shí),實(shí)現(xiàn)各機(jī)輸出功率的近似按比例分配。第三,優(yōu)化了高密度分布式光伏電源的分散式協(xié)調(diào)控制方法。在V-dp/dv下垂控制器的基礎(chǔ)上,提出了一種類(lèi)似傳統(tǒng)電源V-I下垂算法的分布式光伏電源分散式協(xié)調(diào)控制方法。所提方法保持了 V-dp/dv下垂算法中,直流母線電壓維持與最大功率跟蹤在控制結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,并同樣能夠?qū)崿F(xiàn)兩種運(yùn)行模式之間的自主、無(wú)縫切換。如果忽略線路阻抗的影響,新方法能夠在多光伏電源電壓源運(yùn)行時(shí),實(shí)現(xiàn)各電源之間輸出功率精確按比例分擔(dān)。最后,提出了母線分段式交直流混合微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。定義了母線分段式交直流混合微電網(wǎng)的四種運(yùn)行模式并給出了母線分段式交直流混合微電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化控制體系及范式。實(shí)現(xiàn)各模式的穩(wěn)定運(yùn)行與模式間的無(wú)縫切換。依托國(guó)家863項(xiàng)目示范工程,將所提策略應(yīng)用在浙江紹興上虞區(qū)的示范工程中,驗(yàn)證了所提標(biāo)準(zhǔn)化控制方式的有效性,并為母線分段式交直流混合微電網(wǎng)的運(yùn)行與控制探索出一條可推廣的道路。
【圖文】：

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本文編號(hào)：2625019