基于多代理系統(tǒng)的微電網(wǎng)頻率控制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-28 01:44
大力開(kāi)發(fā)利用可再生能源是推進(jìn)能源低碳化轉(zhuǎn)型、推進(jìn)能源體系升級(jí)的國(guó)家能源戰(zhàn)略。由于光伏、風(fēng)電等分布式電源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、能量密度低,數(shù)量龐大等特點(diǎn),對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的運(yùn)行安全帶來(lái)很大的沖擊。而通過(guò)微電網(wǎng)的形式可以有效的容納各種分布式電源,采取有效的控制方案可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部供需平衡,是組織和利用分布式能源發(fā)電的有效電網(wǎng)形態(tài)。當(dāng)微電網(wǎng)內(nèi)部分布式電源出力或負(fù)荷功率的波動(dòng)較大時(shí),都可導(dǎo)致微電網(wǎng)有功不平衡,從而影響整個(gè)微電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率。因此,有必要及時(shí)采取措施對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行頻率控制。本文首先介紹了多代理系統(tǒng)的概念,分析了應(yīng)用多代理系統(tǒng)的必要性、可行性和優(yōu)勢(shì)。然后介紹了微電網(wǎng)的主要組成結(jié)構(gòu)和整體運(yùn)行特性,分析研究了微電網(wǎng)系統(tǒng)中光伏、風(fēng)機(jī)、儲(chǔ)能電池等各個(gè)分布式電源的概念、特性及優(yōu)缺點(diǎn)。并在不同坐標(biāo)系下建立三相逆變器的數(shù)學(xué)模型,為頻率控制研究方案研究奠定理論基礎(chǔ)。然后介紹了下垂控制的基本原理和特性,詳細(xì)地分析了該控制器中各個(gè)部分的基本原理以及參數(shù)設(shè)置的具體原則,并對(duì)基于下垂控制的微電網(wǎng)控制方案進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和研究,分析分布式電源之間的功率分配方式。針對(duì)傳統(tǒng)下垂控制的固有缺陷,為減小頻差,提出一種基于多代理系統(tǒng)的優(yōu)...
【文章來(lái)源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖??如上圖所示,微電網(wǎng)主要由分布式發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、負(fù)載組成,可以孤網(wǎng)運(yùn)行,??也可以接入主網(wǎng)運(yùn)行
能單元供給能量滿足負(fù)荷的需求。相對(duì)主網(wǎng)而言,可以將微電網(wǎng)當(dāng)作一??個(gè)具有電負(fù)荷需求的負(fù)載;相對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部的用戶而言,可以將微電網(wǎng)當(dāng)作一個(gè)能夠獨(dú)自??供能的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)與主網(wǎng)互為備用,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及供電的可靠性。??2.3分布式電源的特性??2.3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)??(1)光伏發(fā)電原理??光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理是利用光伏電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能主要應(yīng)用到了半導(dǎo)體??的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。太陽(yáng)能電池中的光電二極管會(huì)利用太陽(yáng)的光照把太陽(yáng)的光能變成電能,??從而產(chǎn)生電流。其原理如圖2-2所示。??.光照??1〇?l〇lr ̄ ̄ ̄??。。辦俱??+?I????。0??^?0?^??'(i)?(±)?(i)?^?^??圖2-2光伏電池原理圖??光伏發(fā)電系統(tǒng)所用太陽(yáng)能光伏電池的最基本單元是單體光伏電池。一個(gè)單體電池組件??一般不能很好地滿足負(fù)載用電的實(shí)際需要,所以通常不直接使用。實(shí)際光伏發(fā)電管理系統(tǒng)??根據(jù)負(fù)載的用電量、電壓、功率、光照情況等,確定光伏電池的總輸出容量和串、并聯(lián)數(shù)。??當(dāng)將光伏電池的多個(gè)組件并聯(lián)使用時(shí),要求所并聯(lián)的電池各個(gè)組件必須具有相同的輸出工??作電壓等級(jí),并聯(lián)后的輸出工作電流是各個(gè)電池的輸出工作電流之和14W61。圖2-3為光伏??發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。??9??
?東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???>?直流負(fù)載????i?I?|???。撸尽隹刂破??^直流流逆一|一_―交流負(fù)載??— ̄ ̄ ̄?;?x?i??光伏列陣??變換器??蓄電池組??圖2-3光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖??(2)光伏發(fā)電出力特性??如圖2-4所示為光伏發(fā)電的等效電路模型,是將正向二極管和恒流源并聯(lián)。其中,用??U和/分別代表電池的工作輸出電壓和電流,兄和分別為串聯(lián)和并聯(lián)電阻。???????〇??t????T?Rs??U?丄?I。?I??n?II??LJ?RSh??Y?????〇??圖2-4光伏發(fā)電等效模型??在理想狀態(tài)下,光伏電池的等效串聯(lián)電阻兄無(wú)窮小,但是并聯(lián)電阻卻是無(wú)窮大的。??實(shí)際上,他們都是可以忽略不計(jì)的。光伏電池的輸出特性方程可以表示為:??J?r?r?LJ^?+?^X^)?,11?V?+?Rs,Id??心—Wj?(2-0??式中:/#為電池的輸出電流,為電池的光電流,/〇為反向飽和電流,0為電子電荷??量,1.6xl(T19C,?F為光伏電池的輸出電壓,兄為電池的串聯(lián)電阻,A為二極管特征因子,女??為波爾茲曼常數(shù),r?yàn)楣夥姵販囟龋臑椴⒙?lián)電阻,4為二極管節(jié)結(jié)電流。??2.3.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)??風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置。在氣流作用??下槳葉能使風(fēng)輪進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過(guò)齒輪箱將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為??電能。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力是風(fēng)能,但風(fēng)能易受自然條件因素的影響,其作為一種具有很??大隨機(jī)性的能源,使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出也具有很大的波動(dòng)性。下面分析風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)??的出力波動(dòng)
本文編號(hào):2942897
【文章來(lái)源】:東北電力大學(xué)吉林省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖??如上圖所示,微電網(wǎng)主要由分布式發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、負(fù)載組成,可以孤網(wǎng)運(yùn)行,??也可以接入主網(wǎng)運(yùn)行
能單元供給能量滿足負(fù)荷的需求。相對(duì)主網(wǎng)而言,可以將微電網(wǎng)當(dāng)作一??個(gè)具有電負(fù)荷需求的負(fù)載;相對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部的用戶而言,可以將微電網(wǎng)當(dāng)作一個(gè)能夠獨(dú)自??供能的小型發(fā)配電系統(tǒng)。微電網(wǎng)與主網(wǎng)互為備用,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及供電的可靠性。??2.3分布式電源的特性??2.3.1光伏發(fā)電系統(tǒng)??(1)光伏發(fā)電原理??光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理是利用光伏電池直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能主要應(yīng)用到了半導(dǎo)體??的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)。太陽(yáng)能電池中的光電二極管會(huì)利用太陽(yáng)的光照把太陽(yáng)的光能變成電能,??從而產(chǎn)生電流。其原理如圖2-2所示。??.光照??1〇?l〇lr ̄ ̄ ̄??。。辦俱??+?I????。0??^?0?^??'(i)?(±)?(i)?^?^??圖2-2光伏電池原理圖??光伏發(fā)電系統(tǒng)所用太陽(yáng)能光伏電池的最基本單元是單體光伏電池。一個(gè)單體電池組件??一般不能很好地滿足負(fù)載用電的實(shí)際需要,所以通常不直接使用。實(shí)際光伏發(fā)電管理系統(tǒng)??根據(jù)負(fù)載的用電量、電壓、功率、光照情況等,確定光伏電池的總輸出容量和串、并聯(lián)數(shù)。??當(dāng)將光伏電池的多個(gè)組件并聯(lián)使用時(shí),要求所并聯(lián)的電池各個(gè)組件必須具有相同的輸出工??作電壓等級(jí),并聯(lián)后的輸出工作電流是各個(gè)電池的輸出工作電流之和14W61。圖2-3為光伏??發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。??9??
?東北電力大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文???>?直流負(fù)載????i?I?|???。撸尽隹刂破??^直流流逆一|一_―交流負(fù)載??— ̄ ̄ ̄?;?x?i??光伏列陣??變換器??蓄電池組??圖2-3光伏發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成示意圖??(2)光伏發(fā)電出力特性??如圖2-4所示為光伏發(fā)電的等效電路模型,是將正向二極管和恒流源并聯(lián)。其中,用??U和/分別代表電池的工作輸出電壓和電流,兄和分別為串聯(lián)和并聯(lián)電阻。???????〇??t????T?Rs??U?丄?I。?I??n?II??LJ?RSh??Y?????〇??圖2-4光伏發(fā)電等效模型??在理想狀態(tài)下,光伏電池的等效串聯(lián)電阻兄無(wú)窮小,但是并聯(lián)電阻卻是無(wú)窮大的。??實(shí)際上,他們都是可以忽略不計(jì)的。光伏電池的輸出特性方程可以表示為:??J?r?r?LJ^?+?^X^)?,11?V?+?Rs,Id??心—Wj?(2-0??式中:/#為電池的輸出電流,為電池的光電流,/〇為反向飽和電流,0為電子電荷??量,1.6xl(T19C,?F為光伏電池的輸出電壓,兄為電池的串聯(lián)電阻,A為二極管特征因子,女??為波爾茲曼常數(shù),r?yàn)楣夥姵販囟龋臑椴⒙?lián)電阻,4為二極管節(jié)結(jié)電流。??2.3.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)??風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置。在氣流作用??下槳葉能使風(fēng)輪進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再通過(guò)齒輪箱將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為??電能。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)力是風(fēng)能,但風(fēng)能易受自然條件因素的影響,其作為一種具有很??大隨機(jī)性的能源,使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸出也具有很大的波動(dòng)性。下面分析風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)??的出力波動(dòng)
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