【摘要】：為了克服電網(wǎng)大面積停電等大事故對(duì)電力系統(tǒng)的影響，保證電力系統(tǒng)基本服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，世界多個(gè)國(guó)家開發(fā)了分布式發(fā)電技術(shù)。但是分布式發(fā)電會(huì)引起配電線路上較大的負(fù)荷潮流變化，增加配電網(wǎng)潮流的不確定性，為解決此類問題專家們提出了微電網(wǎng)的概念。微電網(wǎng)中分布式電源并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊和擾動(dòng)問題都可以通過微電網(wǎng)的控制解決，同時(shí)通過微電網(wǎng)控制還能有效提高分布式電源的工作效率，有利于電網(wǎng)節(jié)能降損。 本文首先介紹了課題的研究背景及各國(guó)微電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，通過分析對(duì)比交直流微電網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇了交直流雙母線微電網(wǎng)形式。其次建立了包含光伏電池、微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池儲(chǔ)能單元及負(fù)荷在內(nèi)的微電網(wǎng)仿真系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)光伏電池和蓄電池模型進(jìn)行了運(yùn)行特性分析，并對(duì)四種分布式電源的控制方式和微電網(wǎng)系統(tǒng)中的主從逆變器控制進(jìn)行了研究。其中蓄電池通過充放電控制，及時(shí)補(bǔ)充直流母線的功率差，可以保證直流母線的電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)；逆變器采用電壓源型控制方式，控制器控制輸出的電壓始終與電網(wǎng)電壓保持同頻率、同相位，既可以穩(wěn)定逆變器的直流輸入，又可以保證微電網(wǎng)和電網(wǎng)之間的平滑切換。 此外對(duì)微電網(wǎng)并離網(wǎng)運(yùn)行模式及模式切換控制策略進(jìn)行了研究，并搭建了控制方法的仿真模型。微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，主逆變器作為整流器使用，電網(wǎng)給直流微電網(wǎng)中的蓄電池充電，從逆變器采用PQ控制；微電網(wǎng)離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，主逆變器采用V/f控制，為微電網(wǎng)提供頻率和電壓支撐，從逆變器控制方式不變。 最后，在MATLAB環(huán)境下對(duì)控制策略進(jìn)行了分析仿真和驗(yàn)證，結(jié)果證明，本文研究的控制策略可以有效實(shí)現(xiàn)直流母線的電壓穩(wěn)定及微電網(wǎng)與電網(wǎng)之間的無縫切換。
【圖文】：

常用的光伏電池模型如圖 2-2 所示：圖 2-2 光伏電池模型由圖2-2可知，光伏電池模型包含電流源、單向二極管、等效并聯(lián)電阻、等效串聯(lián)電阻四部分。根據(jù)電路原理及Shockloy 的擴(kuò)散理論，光伏電池的輸出特性滿足下式[24-25]：shpvspsdRV RIIII (2-1)( )0[ 1]pv sq V R InkTdI I e (2-2)其中：I 為輸出電流；Iph為光生電流；Vpv為端電壓；Rs為等效串聯(lián)電阻；Rsh為等效并聯(lián)電阻；I0為反向飽和電流；q為電子電荷，q=1.6×10-19 C；n 為二極管因子；k 為波爾茲曼常數(shù)，，k=1.38×10-23J/K；T 為絕對(duì)溫度，K。考慮光照和溫度變化，較為實(shí)用的工程模型如下所示：

最大電壓和電流，C1和C2是修正系數(shù)。在任意環(huán)境中，ocV 、scI 、mV 和mI 會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化；通過系數(shù)補(bǔ)償后，可近似推算出任意環(huán)境下的4個(gè)技術(shù)參數(shù)：___m m_(1 ) (1 * )* *(1 )*(1 * ) *(1 * )I I * *(1 * )OC OC refSC SC refrem m refrefrefrefV V c T b SSI I a TS fV V c T b SSa TST T T (2-4)式中：refS ，refT 為光照強(qiáng)度和溫度參考值，取2refS 1 kwm， Tref 25 C；a為2refS 1 kwm時(shí)的電流變化溫度系數(shù)，A/oC；b為2refS 1 kwm時(shí)的電壓變化溫度系數(shù)，V/oC。2.2.2 光伏電池的仿真模型及輸出特性根據(jù)上一節(jié)光伏電池的數(shù)學(xué)模型，搭建其仿真模型，模型如圖 2-3 所示：
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM732

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2584766