本文關鍵詞：含新能源的直流電網(wǎng)控制策略及仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于化石能源日益枯竭,伴隨著風電、光伏發(fā)電等新能源在電力系統(tǒng)中所占比重日益增大,傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)不能適應接納大規(guī)模新能源的需求,而直流電網(wǎng)可以有效地解決新能源接納問題。目前直流電網(wǎng)發(fā)展尚不完善,拓撲結構和控制目標還不確定,本文以六端口樹狀拓撲作為直流電網(wǎng)的拓撲,研究直流電網(wǎng)的直流端電壓穩(wěn)定控制問題及網(wǎng)損最優(yōu)問題。使用鍵圖法建立六端直流電網(wǎng)數(shù)學模型,通過設計狀態(tài)反饋控制器和線性二次型最優(yōu)控制器進行電壓穩(wěn)定控制,運用粒子群優(yōu)化算法來進行網(wǎng)損優(yōu)化,在Matlab環(huán)境下仿真,驗證了控制方法的有效性。主要工作內(nèi)容如下：1.六端直流電網(wǎng)建模,經(jīng)過研究,六端口樹狀拓撲可以較好的描述直流電網(wǎng),因此采用六段樹狀拓撲作為直流電網(wǎng)拓撲,對該拓撲進行簡化,得到六端口直流電網(wǎng)等效電路,運用鍵圖法建模,在Matlab/Simulink下進行仿真,仿真結果驗證了六端口直流電網(wǎng)鍵圖法建模的有效性。2.針對直流端電壓穩(wěn)定控制問題,通過狀態(tài)反饋進行極點配置設計了狀態(tài)反饋控制器；考慮到狀態(tài)反饋控制器調(diào)節(jié)幅值較大,造成控制過程損耗較大的問題,以控制變量u與狀態(tài)變量x組成線性二次型指標J=1/2(?)[xTQx+uTRu]dt,設計線性二次型最優(yōu)狀態(tài)調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)二次型指標最優(yōu),在Matlab/Simulink下進行仿真,仿真結果驗證了控制器的有效性。3.針對網(wǎng)損最優(yōu)問題,以直流電網(wǎng)的網(wǎng)損和六端口直流電壓穩(wěn)態(tài)誤差平均值為優(yōu)化的兩個目標,將兩目標問題轉(zhuǎn)化為單目標問題,建立該單目標的適應函數(shù),采用基本粒子群優(yōu)化算法進行控制器設計；而基本粒子群算法容易陷入局部最優(yōu),因此提出了一種基于模糊控制的改進粒子群算法進行控制器設計,通過Matlab仿真驗證了控制器的有效性。
【關鍵詞】：直流電網(wǎng) 系統(tǒng)建模 狀態(tài)反饋控制器 粒子群優(yōu)化算法
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM727
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 選題背景與意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 電網(wǎng)能量調(diào)度和協(xié)調(diào)控制研究14-15
• 1.2.2 電網(wǎng)經(jīng)濟性運行研究15-16
• 1.3 973項目物理仿真平臺介紹16-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-22
• 第二章 直流電網(wǎng)的應用場景及關鍵技術22-26
• 2.1 直流發(fā)電內(nèi)部組網(wǎng)22
• 2.2 直流輸配電網(wǎng)22-24
• 2.3 直流電網(wǎng)拓撲24
• 2.4 直流電網(wǎng)關鍵技術24-25
• 2.4.1 電壓源換流技術24-25
• 2.4.2 直流斷路技術25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 六端直流電網(wǎng)鍵圖法建模及仿真26-37
• 3.1 電壓源換流器模型26-28
• 3.2 電源及負載模型28-29
• 3.3 基于鍵圖法的直流電網(wǎng)建模29-33
• 3.3.1 鍵圖法介紹29-30
• 3.3.2 鍵圖法建模30-33
• 3.4 模型驗證33-36
• 3.5 本章小結36-37
• 第四章 直流電網(wǎng)端電壓控制器設計37-53
• 4.1 直流電網(wǎng)狀態(tài)反饋極點配置37-45
• 4.1.1 狀態(tài)反饋37-38
• 4.1.2 多輸入系統(tǒng)極點配置38-40
• 4.1.3 狀態(tài)反饋控制器設計40-43
• 4.1.4 仿真試驗43-45
• 4.2 直流電網(wǎng)線性二次型最優(yōu)狀態(tài)調(diào)節(jié)器設計45-52
• 4.2.1 最優(yōu)控制概述46
• 4.2.2 線性二次型最優(yōu)控制器設計46-49
• 4.2.3 仿真試驗49-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第五章 基于粒子群優(yōu)化算法的多目標優(yōu)化控制器設計53-67
• 5.1 基本粒子群算法53-56
• 5.1.1 粒子群優(yōu)化算法的基本原理53-54
• 5.1.2 基本粒子群優(yōu)化算法模型54-55
• 5.1.3 基本粒子群優(yōu)化算法流程55-56
• 5.2 基于模糊控制的改進粒子群算法56-61
• 5.2.1 改進粒子群優(yōu)化算法流程57-58
• 5.2.2 模糊推理機設計58-61
• 5.3 直流電網(wǎng)粒子群優(yōu)化的數(shù)學模型61-64
• 5.3.1 直流電網(wǎng)約束條件62-63
• 5.3.2 直流電網(wǎng)性能指標63-64
• 5.4 仿真試驗64-66
• 5.5 本章小結66-67
• 結論67-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文73-74
• 致謝74

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