隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國(guó)民用電需求迅速增加,利用化石燃料的發(fā)電體系帶來了日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)與環(huán)境問題。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境,風(fēng)能、太陽(yáng)能等取之不盡用之不竭、環(huán)保無污染的清潔能源得到了大力開發(fā)與利用,進(jìn)而促使了分布式電源的興起,分布式發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展。自歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家率先提出清潔環(huán)保、能源供給多樣化以及可提供個(gè)性化電力的微電網(wǎng)以來,分布式發(fā)電和微電網(wǎng)技術(shù)開始得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的密切關(guān)注。本文選題是基于國(guó)家“863”項(xiàng)目“交直流混合配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)”,開展了以下幾個(gè)方面的工作。針對(duì)交直流混合微電網(wǎng),分析了其在并網(wǎng)運(yùn)行與孤島運(yùn)行兩種模式下的功率平衡關(guān)系,介紹了微源常用的控制方法、微電網(wǎng)的控制策略以及雙向DC/DC變流器的工作原理。建立了互聯(lián)變流器直流側(cè)電壓、交流側(cè)頻率與微電網(wǎng)間交換功率的數(shù)學(xué)聯(lián)系,提出了交直流微電網(wǎng)單位化混合下垂控制;并將互聯(lián)變流器的交直流下垂特性曲線分段,實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制運(yùn)行,減少了功率開關(guān)器件的頻繁動(dòng)作以及交換功率方向的來回切換,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及并網(wǎng)點(diǎn)的電能質(zhì)量。在PSCAD/EMTDC搭建了交直流混合微電網(wǎng)仿真模型,結(jié)果表明在并網(wǎng)運(yùn)行以及孤島運(yùn)行兩種模式下,互聯(lián)變流器在交直流下垂特性曲線的各個(gè)區(qū)間都能快速、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)直流微電網(wǎng)與交流微電網(wǎng)之間的交換功率值,驗(yàn)證了所提出控制策略的可行性。隨著交直流微電網(wǎng)容量以及規(guī)模的不斷擴(kuò)大,多互聯(lián)變流器并列運(yùn)行情況成為可能。針對(duì)多互聯(lián)變流器并列運(yùn)行的交直流混合微電網(wǎng),設(shè)計(jì)了功率分層控制系統(tǒng)。微源的接口變流器作為交直流混合微電網(wǎng)的底層單元,響應(yīng)速度快,控制等級(jí)低,實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷的實(shí)時(shí)跟蹤;交直流微電網(wǎng)間的功率交換作為中間控制層,保證微電網(wǎng)間的功率平衡;互聯(lián)變流器間的功率協(xié)調(diào)作為頂層控制,響應(yīng)速度慢,控制等級(jí)高,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。為了使交換功率能夠在互聯(lián)變流器間實(shí)現(xiàn)最優(yōu)分配,本文以多個(gè)互聯(lián)變流器綜合傳輸效率最大化為目標(biāo),設(shè)計(jì)了功率分配的優(yōu)化控制算法。PSCAD/EMTDC仿真結(jié)果表明,在并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行兩種模式下,功率交換層都能夠快速、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)間的功率交換值;功率協(xié)調(diào)層都能實(shí)現(xiàn)交換功率的最優(yōu)分配;驗(yàn)證了分層控制策略的可行性。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2811413