本文關(guān)鍵詞：考慮動態(tài)性能的微電網(wǎng)控制優(yōu)化策略

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【摘要】：隨著電能消耗的與日俱增以及環(huán)境危機的日益嚴重,以靈活可靠、環(huán)保經(jīng)濟的新型可再生能源發(fā)電為主的微電網(wǎng)技術(shù)成為了世界各國研究以及未來智能電網(wǎng)建設(shè)的重點。微網(wǎng)有并網(wǎng)和孤島運行兩種運行模式,但其低慣性的特點使其容易在切換過程中受到小擾動而產(chǎn)生暫態(tài)振蕩。因此本文對微電網(wǎng)在不同運行模式控制策略的動態(tài)性能以及穩(wěn)定性進行研究,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。主要研究成果如下:(1)從微網(wǎng)的控制策略和微電源的控制方法出發(fā),研究了PQ、V/f、Droop三種典型微源控制方法的基本原理和各控制環(huán)節(jié)功能,并在MATLAB/Simulink平臺建立了模型來進行仿真,比較了不同控制方法下DG輸出的功率變化及其電壓和頻率的穩(wěn)定性。對比得出下垂控制可以同時應(yīng)用于微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島模式之間,易于實現(xiàn)分布式電源和負荷的即插即用,成為了控制策略中的研究熱點。(2)為了提高微網(wǎng)在運行模式切換時的小干擾動態(tài)性能,本文采用狀態(tài)空間線性化法對下垂控制逆變器進行小信號動態(tài)建模,并針對目前的微網(wǎng)小信號分析中忽略了網(wǎng)絡(luò)部分和負載特性的問題,再考慮了多臺逆變器間的耦合作用,提出了更為準確的完整微網(wǎng)小信號模型。利用特征根分析法對模型狀態(tài)矩陣進行根軌跡計算,得到了逆變器關(guān)鍵控制參數(shù)對其穩(wěn)定性與動態(tài)性能的影響及穩(wěn)定范圍。在MATLAB/Simulink中搭建微電網(wǎng)的下垂控制平臺,仿真結(jié)果驗證了本文所建小信號模型及根軌跡分析的有效性,為下垂控制在中低壓微網(wǎng)中的平滑穩(wěn)定運行及參數(shù)設(shè)計提供了依據(jù)。(3)最后針對傳統(tǒng)集中式對等運行的微網(wǎng)難以實現(xiàn)微網(wǎng)內(nèi)各DG按照調(diào)度計劃出力問題,提出了采用下垂控制的微電網(wǎng)分層協(xié)調(diào)控制結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了不同分布式電源的協(xié)調(diào)控制,具有一定的理論意義和實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：微網(wǎng) 下垂控制 小信號穩(wěn)定 動態(tài)建模 特征值分析 分層控制策略
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM727
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 課題研究背景13-16
• 1.1.1 微網(wǎng)的產(chǎn)生背景13-14
• 1.1.2 微網(wǎng)的定義和結(jié)構(gòu)14-15
• 1.1.3 微網(wǎng)運行模式及特點15-16
• 1.2 微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀及前景16-20
• 1.2.1 國內(nèi)外微網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 微網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)18-20
• 1.3 微電網(wǎng)的控制策略20-23
• 1.3.1 主從控制策略20-21
• 1.3.2 對等控制策略21-22
• 1.3.3 分層控制策略22-23
• 1.4 微網(wǎng)穩(wěn)定性研究23-24
• 1.5 本文研究內(nèi)容24-27
• 第二章 微電源的控制方法及仿真27-42
• 2.1 三相逆變器并網(wǎng)主電路27-28
• 2.2 PQ控制方法及仿真28-33
• 2.2.1 PQ控制原理28-29
• 2.2.2 控制模型的設(shè)計29-31
• 2.2.3 仿真結(jié)果及分析31-33
• 2.3 V/f控制方法及仿真33-36
• 2.3.1 V/f控制原理33-34
• 2.3.2 控制模型的設(shè)計34-35
• 2.3.3 仿真結(jié)果及分析35-36
• 2.4 droop控制方法及仿真36-41
• 2.4.1 droop控制原理36-38
• 2.4.2 控制模型的設(shè)計38-39
• 2.4.3 仿真結(jié)果及分析39-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第三章 含下垂控制DG的微網(wǎng)小信號動態(tài)建模42-57
• 3.1 電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性概述42-46
• 3.1.1 狀態(tài)空間表示法42-44
• 3.1.2 線性化44
• 3.1.3 特征值分析法44-46
• 3.2 下垂控制DG的小信號建模46-52
• 3.2.1 功率控制器建模46-48
• 3.2.2 電壓控制器模型48-49
• 3.2.3 電流控制器模型49
• 3.2.4 濾波器和耦合電感模型49-51
• 3.2.5 單逆變器完整模型51-52
• 3.3 完整微網(wǎng)小信號建模52-56
• 3.3.1 多臺逆變器并聯(lián)模型52-53
• 3.3.2 網(wǎng)絡(luò)及負荷動態(tài)模型53-55
• 3.3.3 微網(wǎng)小信號模型55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第四章 微電網(wǎng)小信號動態(tài)性能分析及仿真57-69
• 4.1 特征值計算分析57-63
• 4.2 仿真分析63-68
• 4.2.1 有功下垂系數(shù)pm對系統(tǒng)影響63-64
• 4.2.2 無功下垂系數(shù)qn對系統(tǒng)影響64-65
• 4.2.3 電壓比例參數(shù)puK對系統(tǒng)影響65-66
• 4.2.4 電流積分參數(shù)icK對系統(tǒng)影響66-67
• 4.2.5 參數(shù)優(yōu)化后的微網(wǎng)特性67-68
• 4.3 本章小結(jié)68-69
• 第五章 微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略69-76
• 5.1 微網(wǎng)分層控制的幾種方法69-71
• 5.2 基于下垂特性的微網(wǎng)分層協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)71-73
• 5.3 算例仿真73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 本文主要工作76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-83
• 致謝83-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 范元亮;苗逸群;;基于下垂控制結(jié)構(gòu)微網(wǎng)小擾動穩(wěn)定性分析[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年04期

2 劉文;楊慧霞;祝斌;;微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2012年14期

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本文編號：1045959