微網(wǎng)故障的特性分析和控制策略
發(fā)布時間:2021-06-15 19:57
微網(wǎng)可以將分布式電源有效組織起來,抑制分布式電源波動性和間歇性帶來的不良影響,提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。分布式電源通常采用電力電子裝置作為接口接入微網(wǎng),微網(wǎng)的故障特性與傳統(tǒng)配電網(wǎng)有很大不同。因此,研究微網(wǎng)的故障特性和故障時的控制技術具有較重要的理論意義和工程應用價值。 本文首先設計微網(wǎng)的結構參數(shù),建立微網(wǎng)的模型,作為故障分析和故障控制的基礎。建立了光伏陣列、風力發(fā)電機和儲能電池的數(shù)學模型;分析討論了光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略;對于儲能系統(tǒng),提出了帶線路阻抗補償功能的下垂控制策略。在PSCAD/EMTDC中對分布式電源的控制策略、微網(wǎng)的正常運行以及并離網(wǎng)切換進行了仿真驗證。 在微網(wǎng)模型的基礎上,對微網(wǎng)故障特性進行分析。理論分析并仿真驗證了光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)的故障特性。對儲能系統(tǒng)的故障特性進行仿真分析,結果表明在出口電壓跌落時逆變器會出現(xiàn)過流現(xiàn)象,需要增加控制措施。對微網(wǎng)在不同運行模式下的故障特性進行仿真分析。在主網(wǎng)發(fā)生故障時,微網(wǎng)內部電壓發(fā)生跌落,流過聯(lián)絡線的電流增大并嚴重畸變。由于分布式電源的輸出限流作用,孤網(wǎng)運行時的線路故障電流比并網(wǎng)時的故障電流小很多。 最后,研究了微網(wǎng)故障時的控制策略。光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)不對稱故障時,采取雙電流閉環(huán)控制,實現(xiàn)輸出電流對稱。為了解決儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)故障時的過流問題,提出了在故障時加入虛擬電阻進行限流的控制策略。針對微網(wǎng)并網(wǎng)運行時主網(wǎng)發(fā)生故障的情況,提出通過安裝故障限流器來提高微網(wǎng)故障穿越能力的方法,以減弱主網(wǎng)故障對微網(wǎng)的危害。在PSCAD/EMTDC中對所提出的控制策略進行了驗證。
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM711
本文編號:2259800
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM711
文章目錄
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與意義
1.2 微網(wǎng)故障分析及控制的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內容
第2章 微網(wǎng)的建模和控制策略
2.1 分布式電源建模
2.1.1 光伏陣列的建模
2.1.2 風力發(fā)電機的建模
2.1.3 儲能電池的建模
2.2 分布式電源的控制策略
2.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制策略
2.2.2 風力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略
2.2.3 儲能系統(tǒng)的控制策略
2.3 微網(wǎng)的結構參數(shù)和正常運行
2.3.1 微網(wǎng)的結構和參數(shù)
2.3.2 微網(wǎng)的正常運行
2.4 本章小結
第3章 微網(wǎng)故障特性分析
3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)的故障特性分析
3.1.1 三相對稱故障分析
3.1.2 三相不對稱故障分析
3.2 風力發(fā)電系統(tǒng)的故障特性分析
3.2.1 三相對稱故障分析
3.2.2 三相不對稱故障分析
3.3 儲能系統(tǒng)的故障特性分析
3.3.1 三相對稱故障分析
3.3.2 三相不對稱故障分析
3.4 微網(wǎng)的故障分析
3.4.1 并網(wǎng)運行時的故障仿真
3.4.2 孤網(wǎng)運行時的故障仿真
3.5 本章小結
第4章 微網(wǎng)故障時的控制策略
4.1 PQ控制的分布式電源在微網(wǎng)故障時的控制策略
4.2 下垂控制的分布式電源在微網(wǎng)故障時的控制策略
4.3 微網(wǎng)故障穿越能力的提高
4.4 本章小結
第5章 結論和展望
5.1 本文工作與結論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及其它成果
致謝
【參考文獻】
相關博士學位論文 前2條
1 韓奕;微網(wǎng)及含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)保護算法研究[D];中國電力科學研究院;2011年
2 肖朝霞;微網(wǎng)控制及運行特性分析[D];天津大學;2009年
本文編號:2259800
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