發(fā)布時(shí)間：2020-04-23 14:43

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的不斷改變,分布式電源(DG)在主動(dòng)配電網(wǎng)(ADS)中的滲透率也在不斷上升,對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性和電能質(zhì)量也提出了更高的要求。配電網(wǎng)中DG滲透率的不斷提升,使傳統(tǒng)配電網(wǎng)中輻射狀單向潮流供電模式發(fā)生了改變,在鏈?zhǔn)降蛪号潆娋W(wǎng)中,若DG出力過高或者系統(tǒng)輕載時(shí)容易發(fā)生潮流逆流,導(dǎo)致并網(wǎng)點(diǎn)電壓升高,產(chǎn)生電壓越限,在控制DG并網(wǎng)逆變器的同時(shí),在系統(tǒng)中配合使用儲(chǔ)能設(shè)備,能夠保證并網(wǎng)點(diǎn)電壓的穩(wěn)定性。本文首先分析了以風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電為代表的DG的工作原理以及超級(jí)電容器的工作原理并建立其數(shù)學(xué)模型。隨后進(jìn)行理論推導(dǎo)分析含DG的主動(dòng)配電網(wǎng)的電壓分布情況,在Matlab環(huán)境中將DG以不同出力、不同接入位置、不同接入方式接入配電網(wǎng)后的電壓分布情況進(jìn)行仿真分析驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了低壓配電網(wǎng)中接入DG后引起公共連接點(diǎn)(PCC)電壓越限的機(jī)理。然后,在理論分析的基礎(chǔ)上,提出一種基于DG并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值的Q(U)無功電壓預(yù)防方案。在該方案中,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCC電壓來決定逆變器工作狀態(tài)。在電壓未越限時(shí),逆變器按DG最大輸出功率跟蹤輸出;電壓越上限且逆變器無功容量充足時(shí),在不改變有功輸出的同時(shí),利用逆變器剩余容量調(diào)節(jié)PCC電壓;在DG出力過大,逆變器無功容量耗盡而電壓依然越限時(shí),動(dòng)態(tài)計(jì)算有功功率、無功功率最佳輸出參考值。保證預(yù)防并網(wǎng)點(diǎn)電壓越限的前提下,實(shí)現(xiàn)逆變器有功功率輸出最大化、無功功率輸出最佳化。同時(shí),為進(jìn)一步解決并網(wǎng)點(diǎn)電壓越限問題,避免能量的浪費(fèi),提出了有功/無功協(xié)調(diào)控制策略解決方案。在有功電壓回路中增加了死區(qū)控制環(huán)節(jié),優(yōu)先保證無功電壓調(diào)節(jié),同時(shí)解決了由于有功電壓調(diào)節(jié)的高靈敏度導(dǎo)致電壓在死區(qū)閾值電壓附近抖動(dòng)的現(xiàn)象。配置超級(jí)電容器控制環(huán)節(jié),有效改善并網(wǎng)點(diǎn)電壓越限的問題。最后,提出了ADS電壓分層協(xié)調(diào)控制策略,上層指令層將DG出力、逆變器運(yùn)行狀態(tài)作為參與最優(yōu)潮流調(diào)度的控制量,以配電網(wǎng)網(wǎng)損最低、并網(wǎng)點(diǎn)電壓偏差最小、DG出力最大為目標(biāo),采用粒子群算法計(jì)算本地層運(yùn)行的控制信號(hào)。下層本地層以逆變器和儲(chǔ)能設(shè)備共同配合,以上層控制層的輸出信號(hào)為參考值,改善ADS的電壓分布,達(dá)到上層優(yōu)化的目標(biāo),同時(shí)維持了電壓運(yùn)行在電壓偏差允許范圍內(nèi),保證了供電可靠性。
【圖文】：

圖 2.2 風(fēng)速仿真理論，風(fēng)功率計(jì)算公式、機(jī)械轉(zhuǎn)矩計(jì)算公31=2pP C A vmrPT 利用系數(shù)，A 為風(fēng)機(jī)葉片掃風(fēng)面積（2m ），ρ 為），r 為風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度（rad/s）。p的大小反映了風(fēng)力機(jī)對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化能力。據(jù)貝茨理論，研究得到 Cp的最大值約為 0 116 21, 0.5 0.4 5 exp 0.00i i 31 1 0.0350.08 1i

圖 2.4 永磁同步電機(jī)等值電路PMSG的電磁轉(zhuǎn)矩表達(dá)式為01.5 [() ]e d q d q qT n L L i i i 可簡(jiǎn)化為01.5e qT ni 其中：n 為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)。 風(fēng)力機(jī)最大風(fēng)能追蹤圖 2.5 為風(fēng)力機(jī)功率特性圖，從圖 2.5 中可以看出，，風(fēng)力機(jī)輸出功率隨風(fēng)輪而變化，任意風(fēng)速下均存在以一最大輸出功率點(diǎn)。連接每個(gè)最大功率輸出最佳風(fēng)機(jī)輸出功率曲線optP 。通過調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，使其處于最佳葉尖，可以使風(fēng)能的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到極值，使輸出功率達(dá)到最大。這個(gè)過程稱為風(fēng)風(fēng)能追蹤原理。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM711

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2637845