發(fā)布時間：2021-03-05 01:29

　　目前,由于能源危機愈發(fā)緊張,并且環(huán)境污染也日益嚴重,可再生能源也就成為了現(xiàn)在的研究重點和研究熱點。因此,可再生能源的控制技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展并且日益成熟。但對可再生能源控制也仍舊存在著一定的問題,作為分布式發(fā)電（Distributed Generation,DG）的光伏和風機,它們最大的特點是具有變化性,因此它們的輸出功率時刻變化,這就影響了它們的供電質(zhì)量。所以,為了提高整個系統(tǒng)的供電質(zhì)量,將可再生能源、儲能、負荷以及各種電力電子變換器進行有機融合,便形成了控制靈活的微電網(wǎng)。而隨著生活中直流負荷數(shù)目的增多,微電網(wǎng)中的直流微電網(wǎng)以其輸出直流電的巨大優(yōu)勢而受到了人們的關(guān)注。它無需考慮頻率和相位的影響,而且控制結(jié)構(gòu)簡單,可以實現(xiàn)遠距離的傳輸,因此提高了系統(tǒng)的電能質(zhì)量、減少了系統(tǒng)損耗,具有相當強的發(fā)展?jié)撡|(zhì),是新一代微電網(wǎng)的發(fā)展目標�；谝陨显�,直流微電網(wǎng)的可靠運行是系統(tǒng)的關(guān)鍵目標,而對其內(nèi)部重要指標的監(jiān)控,則成為了保證其穩(wěn)定運行以及及時排查故障的不可或缺的一環(huán)。本文結(jié)合時代發(fā)展要求,以風儲直流微電網(wǎng)為研究目標,先對本文所論述的課題背景進行了分析,進而探討了國內(nèi)、外直流微電網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀。... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

R.H.Lasseter所提直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第2章風儲直流微電網(wǎng)組成原理及參數(shù)設(shè)計6第2章風儲直流微電網(wǎng)組成原理及參數(shù)設(shè)計如果將具有隨機性的風機直接與大電網(wǎng)或者微電網(wǎng)進行連接，則會造成微電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的波動，因此必須選擇合適的儲能設(shè)備作為能量中介，完成能量的緩沖，平抑母線電壓波動。儲能系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)功率雙向傳輸，而且還能保證功率傳輸?shù)倪^程穩(wěn)定，從而成功處理短期內(nèi)由于微電網(wǎng)功率波動帶來的問題。據(jù)此，風儲直流微電網(wǎng)不僅可以將風力的發(fā)電作用發(fā)揮到最大，而且還能彌補大電網(wǎng)的不足，從而讓供電更加安全[7-9]。2.1風儲直流微電網(wǎng)組成原理及容量設(shè)計2.1.1微電網(wǎng)組成原理本文分析的風儲直流微電網(wǎng)的核心是將風機發(fā)電設(shè)備經(jīng)AC/DC變換器和直流母線相連接，其拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示。圖2.1風儲直流微電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)由圖2.1可以看出，各子系統(tǒng)通過電力電子裝置連接到系統(tǒng)的直流母線上。其中，儲能與直流母線之間經(jīng)雙向DC/DC變換器進行連接；風力機與PMSG相連，經(jīng)AC/DC變換器后接至直流母線；有功負荷也通過相應(yīng)的變換器連接至直流母線處。根據(jù)前文介紹以及結(jié)合本文的背景選取單母線直流微電網(wǎng)為研究對象，由于本次設(shè)計對象僅包含一個風力發(fā)電系統(tǒng)和一個蓄電池組，所以本文的控制策略采用主從控制方式。其中設(shè)置蓄電池為主控制器，由其穩(wěn)定母線電壓。母線電壓選取為800V，其主要是考慮系統(tǒng)的可兼容性，為后期的交流負載的接入做準備。蓄電池的工作范圍定為0.8~0.4之間。當蓄電池荷電態(tài)（stateofcharge）升至0.8時，風機變?yōu)樨撦d功率跟蹤，其余與最大功率跟蹤模式。當蓄電池達到下限時，由系統(tǒng)能量協(xié)調(diào)控制器控制

第2章風儲直流微電網(wǎng)組成原理及參數(shù)設(shè)計8圖2.2風能利用系數(shù)曲線通過圖2.2能夠發(fā)現(xiàn)，如果槳距角固定不變時，風能利用率pC只與葉尖速比存在一定的聯(lián)系。通過改變?nèi)~尖速的比值，便可以讓pC呈現(xiàn)最大值。這種情況下的稱之為最大葉尖速opt，用其控制風力設(shè)備發(fā)電時，就能最大化利用風能。通過式（2-1）能夠得出風機輸出功率和風速呈正比例，且其和風力發(fā)電設(shè)備運行的速度以及槳距角也有著一定程度上聯(lián)系的結(jié)論。如果風速低的話，可設(shè)置o0，這種情況下按照風速的不同來控制發(fā)電設(shè)備運行的速度m，從而使風機葉尖速比到達最大值。當風速變化至額定值mV時，此時發(fā)電設(shè)備發(fā)出的功率eP將慢慢升高，在提高至額定值NP后便保持不變，m同樣也維持在額定值，如圖2.3所示[14-15]。圖2.3wP曲線2.2.2PMSG的派克變換PMSG是利用電磁定律，將內(nèi)部的機械能變成電能的設(shè)備。在分析永磁同步發(fā)電設(shè)備的時候，將提前闡述派克變換的內(nèi)容[15]。三相電流ai、bi、ci可以通過靜止坐標變換得到相應(yīng)的di（定子的直軸分量）、qi（定子交軸分量）、oi（零軸分量）。相應(yīng)的Park矩陣為：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]直流微電網(wǎng)儲能系統(tǒng)中帶有母線電壓跌落補償功能的負荷功率動態(tài)分配方法[J]. 陸曉楠,孫凱,黃立培,肖曦,Josep M.Guerrero.  中國電機工程學報. 2013(16)
[2]基于改進微分進化算法的微電網(wǎng)優(yōu)化運行研究[J]. 王波一,王鶴,蘭森,李佳鵬.  東北電力大學學報. 2013(Z1)
[3]基于光伏發(fā)電的直流微電網(wǎng)能量變換與管理[J]. 張犁,孫凱,吳田進,邢巖.  電工技術(shù)學報. 2013(02)
[4]直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略研究[J]. 支娜,張輝,邢小文.  西安理工大學學報. 2012(04)
[5]風電直流微網(wǎng)的電壓分層協(xié)調(diào)控制[J]. 王毅,張麗榮,李和明,劉均鵬.  中國電機工程學報. 2013(04)
[6]多代理系統(tǒng)在直流微網(wǎng)穩(wěn)定控制中的應(yīng)用[J]. 郝雨辰,吳在軍,竇曉波,胡敏強,趙波.  中國電機工程學報. 2012(25)
[7]雙向DC-DC變換器基于切換系統(tǒng)的建模與儲能控制[J]. 高明遠.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2012(03)

碩士論文
[1]微電網(wǎng)多能源聯(lián)合優(yōu)化運行控制策略研究[D]. 宋樂.南京郵電大學 2019
[2]直流微電網(wǎng)母線電壓分級控制與小信號穩(wěn)定性分析[D]. 呂錦.西安理工大學 2019
[3]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張力.大連理工大學 2019
[4]基于CAN總線與以太網(wǎng)的智能電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 郭飛.東北大學 2017
[5]基于以太網(wǎng)與GSM的溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 胡海濤.貴州大學 2015
[6]基于DSP的雙向DC/DC變換器研究[D]. 楊碩亮.西安科技大學 2013
[7]基于工業(yè)以太網(wǎng)的智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 崔偉.遼寧師范大學 2013



本文編號：3064320