【摘要】：摘要：隨著人類對能源需求量的日益增加,同時煤、石油、天然氣等一次性能源的日益銳減,人們已意識到開發(fā)可再生能源的重要性。利用可再生能源的關(guān)鍵技術(shù)是如何將可再生能源并入大電網(wǎng),微電網(wǎng)技術(shù)恰好可以解決這個難題。將分布式電源和負(fù)荷作為一個整體,形成可控的、既可孤島運行又可并網(wǎng)運行的小電網(wǎng)稱之為微電網(wǎng)。微電網(wǎng)包括直流微電網(wǎng)、交流微電網(wǎng)、交直流微電網(wǎng)三類,其中交流微電網(wǎng)采用交流母線與大電網(wǎng)相連,符合交流用電情況,交流用電負(fù)荷不需專門的逆變裝置。微電網(wǎng)有并網(wǎng)和孤島兩種工作狀態(tài),兩種工作狀態(tài)間的平滑切換問題,即微電網(wǎng)的“即插即用”,是微電網(wǎng)研究中的重點。 本文的研究對象為由光伏電池、蓄電池及負(fù)荷組成的交流微電網(wǎng),結(jié)合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和控制目標(biāo),分別設(shè)計了系統(tǒng)在并網(wǎng)和孤島狀態(tài)下的控制策略。并網(wǎng)狀態(tài)下,由大電網(wǎng)來維持微電網(wǎng)的電壓和頻率,光伏電池工作在最大功率跟蹤模式,蓄電池工作在P/Q控制模式；當(dāng)大電網(wǎng)異常斷電時,系統(tǒng)能夠快速檢測到孤島發(fā)生并自動脫離電網(wǎng)孤島運行；本文通過分析微電網(wǎng)功率匹配、過剩及缺額三種不同情況,分別提出了在并離網(wǎng)切換時不同的控制策略。孤島狀態(tài)下,光伏電池可能工作在最大功率跟蹤模式或恒功率模式,蓄電池工作在V/f控制模式；當(dāng)系統(tǒng)接收到并網(wǎng)信號準(zhǔn)備并網(wǎng)時,啟動同步并網(wǎng)控制器使系統(tǒng)的電壓、相位和頻率與大電網(wǎng)保持同步,之后再合上并網(wǎng)開關(guān),實現(xiàn)帶負(fù)荷并網(wǎng)。 搭建了光儲交流微電網(wǎng)的仿真模型和實驗平臺,通過增減負(fù)荷、閉合或斷開并網(wǎng)開關(guān)來檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。仿真和實驗結(jié)果表明提出的控制策略實現(xiàn)了工作狀態(tài)間的平滑切換,滿足了系統(tǒng)的設(shè)計要求。設(shè)計了基于LabVIEW的上位機監(jiān)控系統(tǒng),用于模擬系統(tǒng)各部分的操作控制與運行結(jié)果展示。
[Abstract]:Absrtact: with the increasing demand for energy and the decrease of disposable energy such as coal, oil and natural gas, people have realized the importance of developing renewable energy. The key technology of utilizing renewable energy is how to integrate renewable energy into large power grid. Microgrid technology can solve this problem. The distributed power generation and load are taken as a whole to form a controllable small grid which can be operated on both island and grid. Microgrid includes DC micro-grid and AC / DC micro-grid. Ac microgrid is connected with large power grid by AC bus, which accords with AC power consumption, and AC power load does not need special inverter device. There are two working states in microgrid, one is grid-connected and the other is islanding. The smooth switching problem between the two working states, that is, "plug and play" of micro-grid, is the key point in the research of micro-grid. The research object of this paper is the AC microgrid composed of photovoltaic cell, battery and load. Combined with the structure and control goal of the microgrid, the control strategy of the system under the condition of grid-connected and isolated island is designed respectively. In grid-connected state, the voltage and frequency of microgrid are maintained by large power grid, photovoltaic cells work in maximum power tracking mode, and batteries work in P / Q control mode. When the power supply of large power grid is abnormal, the system can detect the occurrence of isolated island and operate automatically from the isolated island of power network. In this paper, by analyzing three different situations of power matching, surplus and deficit in microgrid, different control strategies are proposed for parallel and off-grid switching. In isolated island state, photovoltaic cells may work in maximum power tracking mode or constant power mode, and batteries may work in V / F control mode. When the system receives the grid-connected signal and prepares to be connected to the grid, the synchronous grid-connected controller is activated to keep the voltage, phase and frequency of the system in sync with the large power grid, and then close the grid-connected switch to realize grid-connected with load. The simulation model and experimental platform of optical storage AC microgrid are built to detect the stability and reliability of the system by adding or decreasing load closing or disconnecting the grid-connected switch. Simulation and experimental results show that the proposed control strategy realizes smooth switching between working states and meets the design requirements of the system. A computer monitoring system based on LabVIEW is designed, which is used to simulate the operation control and operation result of each part of the system.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM732

【共引文獻】

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本文編號：2393171