【摘要】：微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)為分布式電源引入儲(chǔ)能環(huán)節(jié),使剛性系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝韵到y(tǒng),提高了分布式電源運(yùn)行的靈活性和穩(wěn)定性。而儲(chǔ)能變流器作為儲(chǔ)能裝置與微網(wǎng)系統(tǒng)乃至大電網(wǎng)之間的關(guān)鍵接口設(shè)備,在并離網(wǎng)以及電網(wǎng)故障等場(chǎng)景下,其控制策略具有重要意義,關(guān)系著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。本文調(diào)研了微電網(wǎng)以及儲(chǔ)能變流器的研究現(xiàn)狀,對(duì)儲(chǔ)能變流器的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了歸納總結(jié),在此基礎(chǔ)上對(duì)平滑切換、孤島檢測(cè)以及故障穿越問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)建立儲(chǔ)能變流器的數(shù)學(xué)模型,給出了一種電流下垂控制的儲(chǔ)能變流器控制方法,通過(guò)建立小信號(hào)模型,分析其關(guān)鍵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,給出了相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)。(2)基于預(yù)同步控制的并離網(wǎng)平滑切換以及基于支持向量機(jī)的被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法研究。首先分析了傳統(tǒng)的基于控制模式切換的并離網(wǎng)切換方法存在的局限性,在電流下垂的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的預(yù)同步控制策略,通過(guò)對(duì)電網(wǎng)電壓兩個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)量的無(wú)差跟蹤,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器由孤島運(yùn)行模式向并網(wǎng)運(yùn)行模式的平滑切換;然后分析了非計(jì)劃孤島的特性以及檢測(cè)原理,為避免主動(dòng)式檢測(cè)方法對(duì)電能質(zhì)量的影響,提出一種基于支持向量機(jī)的被動(dòng)式孤島檢測(cè)方法,以公共連接點(diǎn)的電壓和變流器輸出電流諧波以及比值作為特征變量建立分類模型實(shí)現(xiàn)對(duì)并網(wǎng)和孤島的判斷,并且通過(guò)遺傳算法優(yōu)化支持向量機(jī)的參數(shù),可以有效的識(shí)別孤島。(3)基于功角滯環(huán)的儲(chǔ)能變流器故障穿越控制。針對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的電網(wǎng)故障問(wèn)題,詳細(xì)分析了功率下垂和電流下垂的故障特性,基于電流下垂提出了一種功角滯環(huán)的故障穿越控制,在故障時(shí)將功角保持在故障前穩(wěn)態(tài)值的一定范圍內(nèi),使其平穩(wěn)度過(guò)故障暫態(tài)階段,且能夠在故障清除時(shí)快速恢復(fù)到故障前的狀態(tài),同時(shí)由于電流下垂優(yōu)越的故障特性避免了故障時(shí)輸出有功電流的過(guò)流現(xiàn)象,并且按照故障穿越要求提供無(wú)功支撐。(4)搭建了儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行了描述,在此平臺(tái)上,對(duì)文中所提的電流下垂并聯(lián)運(yùn)行、模式切換以及故障穿越控制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM46
【圖文】：

第五章 儲(chǔ)能平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究第五章 儲(chǔ)能平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究本章首先介紹儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)，主要包括系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和關(guān)鍵設(shè)備的功能以及 EtherCAT 的相關(guān)技術(shù)，然后基于此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)所研究課題中的控制策略等進(jìn)行驗(yàn)證，如儲(chǔ)能變流器的并機(jī)均流、并離網(wǎng)無(wú)縫切換及故障穿越實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了所提控制策略的準(zhǔn)確性，文中將給出詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。5.1 儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括三臺(tái)儲(chǔ)能變流器、三組電池、一組負(fù)荷及智能網(wǎng)關(guān)和 MGCC 中央控制層，儲(chǔ)能變流器交流側(cè)共交流母線并聯(lián)運(yùn)行，每臺(tái)變流器均有本地運(yùn)行和遠(yuǎn)程調(diào)度運(yùn)行模式。試驗(yàn)平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖 5.1 所示

圖 5.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)Fig 5.2 Energy storage system experimental platform5.1.1 儲(chǔ)能變流器儲(chǔ)能變流器采用 100kVA 的三相雙向變流器，可以實(shí)現(xiàn)整流和逆變功能，變流器的結(jié)構(gòu)圖如圖 5.3 所示，主要包括了驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)理電路和控制器等部分。 變壓器DY11直流電源 Y采樣調(diào)理電路流母線交驅(qū)動(dòng)電路K

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文據(jù)鏈路層之間的協(xié)議，ET1100 與應(yīng)用層包括兩種通訊模式，串行通信分別是基于 IO 端口和基于 SPI 端口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，信端口來(lái)實(shí)現(xiàn)，考慮到實(shí)驗(yàn)中對(duì)中間數(shù)據(jù)的監(jiān)控以及指令算法對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩约皩?shí)時(shí)性的要求，本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)站選用的是倍福公司的 CX5130 工控機(jī)，在 PC 系統(tǒng)上，使inCAT3軟件作為開(kāi)發(fā)工具，TwinCAT3支持多種的編程語(yǔ)形圖、ST 語(yǔ)言等，同時(shí)可以結(jié)合 C++實(shí)現(xiàn)可視化編程。

【參考文獻(xiàn)】

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1 俞侃;雍靜;梁仕斌;田慶生;;電力線信號(hào)技術(shù)的改進(jìn)分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島檢測(cè)方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年13期

2 楊亮;王聰;呂志鵬;劉嵐;劉海濤;曾正;;基于同步逆變器的預(yù)同步并網(wǎng)方式[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年11期

3 佟云劍;沈健;劉鴻鵬;王衛(wèi);;光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行模式無(wú)縫切換控制策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

4 陳新;姬秋華;劉飛;;基于微網(wǎng)主從結(jié)構(gòu)的平滑切換控制策略[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2014年02期

5 陳鋼;劉瑋;陳苗;楊毅;李寧;;負(fù)序電流擾動(dòng)孤島檢測(cè)方法在微電網(wǎng)中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2013年06期

6 金一丁;劉碩;梁志峰;江木;;大容量電池儲(chǔ)能電網(wǎng)接入系統(tǒng)拓?fù)溲芯縖J];華東電力;2012年11期

7 鄭競(jìng)宏;王燕廷;李興旺;王忠軍;王小宇;朱守真;;微電網(wǎng)平滑切換控制方法及策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年18期

8 甄曉亞;尹忠東;王云飛;孫舟;;太陽(yáng)能發(fā)電低電壓穿越技術(shù)綜述[J];電網(wǎng)與清潔能源;2011年08期

9 李福東;吳敏;;微網(wǎng)孤島模式下負(fù)荷分配的改進(jìn)控制策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年13期

10 劉方銳;余蜜;張宇;段善旭;康勇;;主動(dòng)移頻法在光伏并網(wǎng)逆變器并聯(lián)運(yùn)行下的孤島檢測(cè)機(jī)理研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2009年12期

本文編號(hào)：2773239