新能源分布式發(fā)電及其優(yōu)化控制技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 21:43
新能源分布廣泛,對(duì)環(huán)境清潔無(wú)污染,尤其以風(fēng)能和太陽(yáng)能為主的新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用已經(jīng)成為目前研究的熱門(mén)領(lǐng)域。然而,風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電受到環(huán)境的制約,輸出功率不穩(wěn)定且不能滿足供電要求,甚至威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。根據(jù)風(fēng)能與太陽(yáng)能發(fā)電的天然互補(bǔ)特性并配置一定容量的儲(chǔ)能裝置,構(gòu)建分布式發(fā)電系統(tǒng),可有效平滑輸出功率并提高供電質(zhì)量。首先,論文結(jié)合風(fēng)能、太陽(yáng)能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的時(shí)空稟賦特性,搭建了風(fēng)力、光伏發(fā)電系統(tǒng)以及混合儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并分析其運(yùn)行特性。然后,論文在分布式發(fā)電系統(tǒng)混合儲(chǔ)能設(shè)計(jì)、最大功率跟蹤技術(shù)和并網(wǎng)逆變器控制等方面進(jìn)行了深入研究。論文設(shè)計(jì)了由超級(jí)電容器和鉛蓄電池構(gòu)成的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制方法,提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)整體性能并延長(zhǎng)了使用壽命。論文研究了分布式發(fā)電系統(tǒng)復(fù)合法最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù),具有跟蹤速度快、跟蹤精度高以及不易發(fā)生跟蹤方向誤判等優(yōu)點(diǎn)。論文提出了基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)逆變器控制技術(shù),利用預(yù)同步技術(shù)控制并網(wǎng)頻率和并網(wǎng)電壓,實(shí)現(xiàn)了分布式發(fā)電系統(tǒng)孤島狀態(tài)與并網(wǎng)狀態(tài)之間的無(wú)縫切換。最后,論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真,證明了所設(shè)計(jì)的控制方法可優(yōu)化分布式發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行特性,提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和輸出電能質(zhì)量。
【文章來(lái)源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 課題的研究背景
1.1.2 課題的研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 分布式發(fā)電互補(bǔ)性分析及模型建立
2.1 分布式電源時(shí)空稟賦特性分析
2.1.1 風(fēng)力發(fā)電時(shí)空稟賦特性分析
2.1.2 光伏發(fā)電時(shí)空稟賦特性分析
2.1.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)稟賦特性分析
2.1.4 分布式電源互補(bǔ)性分析
2.2 風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)電模型分析
2.2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)模型分析
2.2.4 變流器模型分析
2.2.5 分布式發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)功率控制
2.4 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
2.4.2 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)連接形式
2.4.3 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制
2.5 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑輸出功率仿真
2.6 本章小結(jié)
第三章 分布式發(fā)電最大能量捕獲技術(shù)
3.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.1 最優(yōu)尖速比法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.2 最佳功率反饋法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.3 擾動(dòng)觀測(cè)法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.1 恒電壓法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.2 干擾觀測(cè)法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.3 電導(dǎo)增量法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤方向的誤判
3.2.5 局部陰影下最大功率點(diǎn)跟蹤
3.3 分布式發(fā)電復(fù)合法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.4 分布式發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 分布式發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)
4.1 逆變器控制
4.1.1 逆變器外環(huán)控制
4.1.2 逆變器內(nèi)環(huán)控制
4.2 同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
4.2.1 電氣部分
4.2.2 機(jī)械部分
4.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
4.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)
4.4.1 虛擬調(diào)速器設(shè)計(jì)
4.4.2 虛擬勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì)
4.4.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.5 虛擬同步發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算與頻率、電壓控制
4.5.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.5.2 虛擬阻抗
4.5.3 有功-頻率控制
4.5.4 無(wú)功-電壓控制
4.6 傳統(tǒng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)頻率、電壓預(yù)同步控制
4.7 基于虛擬阻抗的并網(wǎng)預(yù)同步控制與SVG并聯(lián)環(huán)流抑制
4.7.1 基于虛擬阻抗的并網(wǎng)預(yù)同步控制
4.7.2 基于虛擬阻抗的SVG并聯(lián)環(huán)流抑制
4.8 本章小結(jié)
第五章 分布式發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真
5.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)模型搭建與參數(shù)設(shè)置
5.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變器的控制方法研究[J]. 劉靜,王蔚,陳拉拉. 中國(guó)照明電器. 2018(09)
[2]并網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 鄭偉南,陳泓亦. 電工技術(shù). 2018(08)
[3]含有混合儲(chǔ)能的微電網(wǎng)控制策略研究[J]. 趙永來(lái). 東北電力技術(shù). 2018(03)
[4]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計(jì)[J]. 支琴,吳映陽(yáng),金之儉. 電器與能效管理技術(shù). 2017(20)
[5]不同應(yīng)用規(guī)模下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計(jì)[J]. 楊衛(wèi)華,蔣康樂(lè),孫文葉. 節(jié)能. 2017(10)
[6]風(fēng)光互補(bǔ)電源儲(chǔ)能變換器模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 俞容江,胡晨剛,陳忠華,陳攀,高振宇. 電力學(xué)報(bào). 2017(04)
[7]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略[J]. 朱更輝,陳國(guó)振,韓耀飛. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)逆變器在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 計(jì)長(zhǎng)安,李偉,羅亞橋,洪偉,朱明琳,杭麗君,李國(guó)杰,馮琳. 電信科學(xué). 2017(S1)
[9]電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)的改進(jìn)虛擬同步機(jī)控制策略[J]. 萬(wàn)曉鳳,胡海林,聶曉藝,余運(yùn)俊,曾繁鵬. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(11)
[10]虛擬同步發(fā)電機(jī)及其在多能互補(bǔ)微電網(wǎng)中的運(yùn)行控制策略[J]. 石榮亮,張興,劉芳,徐海珍,余勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
碩士論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接口特性的研究[D]. 王克.華北電力大學(xué) 2015
[2]交流微電網(wǎng)的無(wú)功功率均分控制策略研究[D]. 劉堯.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3154518
【文章來(lái)源】:山東理工大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 課題的研究背景
1.1.2 課題的研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 分布式發(fā)電互補(bǔ)性分析及模型建立
2.1 分布式電源時(shí)空稟賦特性分析
2.1.1 風(fēng)力發(fā)電時(shí)空稟賦特性分析
2.1.2 光伏發(fā)電時(shí)空稟賦特性分析
2.1.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)稟賦特性分析
2.1.4 分布式電源互補(bǔ)性分析
2.2 風(fēng)力發(fā)電與太陽(yáng)能發(fā)電模型分析
2.2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.2.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)模型分析
2.2.4 變流器模型分析
2.2.5 分布式發(fā)電系統(tǒng)模型分析
2.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)功率控制
2.4 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
2.4.2 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)連接形式
2.4.3 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制
2.5 混合儲(chǔ)能系統(tǒng)平抑輸出功率仿真
2.6 本章小結(jié)
第三章 分布式發(fā)電最大能量捕獲技術(shù)
3.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.1 最優(yōu)尖速比法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.2 最佳功率反饋法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.1.3 擾動(dòng)觀測(cè)法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.1 恒電壓法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.2 干擾觀測(cè)法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.3 電導(dǎo)增量法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤方向的誤判
3.2.5 局部陰影下最大功率點(diǎn)跟蹤
3.3 分布式發(fā)電復(fù)合法最大功率點(diǎn)跟蹤
3.4 分布式發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤仿真
3.5 本章小結(jié)
第四章 分布式發(fā)電并網(wǎng)控制技術(shù)
4.1 逆變器控制
4.1.1 逆變器外環(huán)控制
4.1.2 逆變器內(nèi)環(huán)控制
4.2 同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
4.2.1 電氣部分
4.2.2 機(jī)械部分
4.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
4.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)
4.4.1 虛擬調(diào)速器設(shè)計(jì)
4.4.2 虛擬勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì)
4.4.3 虛擬同步發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
4.5 虛擬同步發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算與頻率、電壓控制
4.5.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.5.2 虛擬阻抗
4.5.3 有功-頻率控制
4.5.4 無(wú)功-電壓控制
4.6 傳統(tǒng)的分布式發(fā)電系統(tǒng)頻率、電壓預(yù)同步控制
4.7 基于虛擬阻抗的并網(wǎng)預(yù)同步控制與SVG并聯(lián)環(huán)流抑制
4.7.1 基于虛擬阻抗的并網(wǎng)預(yù)同步控制
4.7.2 基于虛擬阻抗的SVG并聯(lián)環(huán)流抑制
4.8 本章小結(jié)
第五章 分布式發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真
5.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)模型搭建與參數(shù)設(shè)置
5.2 分布式發(fā)電系統(tǒng)仿真結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間公開(kāi)發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)逆變器的控制方法研究[J]. 劉靜,王蔚,陳拉拉. 中國(guó)照明電器. 2018(09)
[2]并網(wǎng)型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 鄭偉南,陳泓亦. 電工技術(shù). 2018(08)
[3]含有混合儲(chǔ)能的微電網(wǎng)控制策略研究[J]. 趙永來(lái). 東北電力技術(shù). 2018(03)
[4]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制并網(wǎng)逆變器的研究與設(shè)計(jì)[J]. 支琴,吳映陽(yáng),金之儉. 電器與能效管理技術(shù). 2017(20)
[5]不同應(yīng)用規(guī)模下風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計(jì)[J]. 楊衛(wèi)華,蔣康樂(lè),孫文葉. 節(jié)能. 2017(10)
[6]風(fēng)光互補(bǔ)電源儲(chǔ)能變換器模型預(yù)測(cè)控制研究[J]. 俞容江,胡晨剛,陳忠華,陳攀,高振宇. 電力學(xué)報(bào). 2017(04)
[7]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的光伏并網(wǎng)逆變器控制策略[J]. 朱更輝,陳國(guó)振,韓耀飛. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)逆變器在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用[J]. 計(jì)長(zhǎng)安,李偉,羅亞橋,洪偉,朱明琳,杭麗君,李國(guó)杰,馮琳. 電信科學(xué). 2017(S1)
[9]電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)的改進(jìn)虛擬同步機(jī)控制策略[J]. 萬(wàn)曉鳳,胡海林,聶曉藝,余運(yùn)俊,曾繁鵬. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(11)
[10]虛擬同步發(fā)電機(jī)及其在多能互補(bǔ)微電網(wǎng)中的運(yùn)行控制策略[J]. 石榮亮,張興,劉芳,徐海珍,余勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
碩士論文
[1]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接口特性的研究[D]. 王克.華北電力大學(xué) 2015
[2]交流微電網(wǎng)的無(wú)功功率均分控制策略研究[D]. 劉堯.中南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3154518
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