隨著風能、光伏發(fā)電等可再生能源滲透率的提高,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模、形式多樣的分布式發(fā)電設(shè)備穩(wěn)定運行的微電網(wǎng)將成為未來能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。相比于交流微電網(wǎng),直流微電網(wǎng)具有能源變換環(huán)節(jié)少和控制方便等優(yōu)點,且不存在變壓器沖擊電流、頻率同步和無功功率等問題,是更理想的組網(wǎng)方式。因此,研究更加安全靈活的實現(xiàn)直流微電網(wǎng)母線電壓穩(wěn)定、負載均衡和全局功率損耗最小化的分布式優(yōu)化和控制策略具有重要理論意義和工程價值。論文主要基于多智能體系統(tǒng)有向圖下有限時間平均一致性算法研究實現(xiàn)孤島直流微電網(wǎng)全局傳輸功率損耗最小化和負載均衡的分布式優(yōu)化和控制算法。為了降低孤島直流微電網(wǎng)中電力電子變換器的轉(zhuǎn)換功率損耗和傳輸線路上的傳輸功率損耗,建立孤島直流微電網(wǎng)全局傳輸功率損耗優(yōu)化模型并推導得到全局傳輸功率損耗最小化條件。進一步地,基于該條件和有向圖下有限時間平均一致性算法提出可同時實現(xiàn)孤島直流微電網(wǎng)全局平均母線電壓調(diào)節(jié)和全局傳輸功率損耗最小化的分布式優(yōu)化和控制框架。此外,考慮到負載均衡可大大提高直流微電網(wǎng)中分布式發(fā)電設(shè)備和儲能設(shè)備的運行效率和使用壽命,且負載均衡和全局傳輸功率損耗最小化不能同時完全實現(xiàn),將完全實現(xiàn)負載均衡的條件放松為保證任意兩臺分布式電源輸出電流標幺值之差不超過設(shè)定的最大容許偏差,并提出自適應優(yōu)化權(quán)值對負載均衡和全局傳輸功率損耗最小化進行整合,推導得到考慮負載均衡的全局傳輸功率損耗最小化條件�；谠摋l件和有向圖下有限時間平均一致性算法,提出可同時實現(xiàn)孤島直流微電網(wǎng)全局平均母線電壓調(diào)節(jié)和考慮負載均衡的全局傳輸功率損耗最小化的分布式優(yōu)化和控制框架。本文提出的兩種分布式優(yōu)化和控制框架均不依賴直流微電網(wǎng)的導納矩陣和負荷分布等全局信息,且只要求通信網(wǎng)絡(luò)為強連通網(wǎng)絡(luò)。最后,分析了孤島直流微電網(wǎng)在兩種分布式優(yōu)化和控制框架下的穩(wěn)定性。采用MATLAB/Simulink建立了兩種分布式優(yōu)化和控制框架下的環(huán)形孤島直流微電網(wǎng)仿真模型,并對系統(tǒng)正常運行和分別考慮通信故障和負荷變化的工況進行了仿真分析,從而驗證算法的有效性。
【學位單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TM721.1
【部分圖文】：

DC/DC變流器Simulink模型結(jié)構(gòu)圖

一層控制Simulink模型結(jié)構(gòu)圖

圖 3.9 二層控制 Simulink 模型結(jié)構(gòu)圖表 3.1 DC/DC 變流器參數(shù)DC/DC 變流器輸入電壓(V)輸出電容(F)輸出電感(H)下垂系數(shù)額定輸出電流 (A)本地負荷( 1 80 6 10-64 10-30.1 120 102 100 6 10-64 10-30.1 90 203 100 6 10-64 10-30.1 60 204 80 6 10-64 10-30.1 90 105 80 6 10-64 10-30.1 60 106 100 6 10-64 10-30.1 120 20表 3.2 DC/DC 變流器功率轉(zhuǎn)換損耗系數(shù)DC/DC 變流器 a b c1 0.856 0.6249 8.3582 0.776 0.8526 5.1093 0.465 0.9145 7.736

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