微電網(wǎng)運(yùn)行仿真技術(shù)及控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-07 19:03
本文關(guān)鍵詞:微電網(wǎng)運(yùn)行仿真技術(shù)及控制策略研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:人類的生產(chǎn)生活離不開能源,然而傳統(tǒng)的化石能源最終會走向枯竭。開發(fā)新的能源、加強(qiáng)對可再生能源的利用,是解決目前能源短缺的必然選擇。分布式電源以其靈活、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保等特點(diǎn)受到國際社會的廣泛關(guān)注。但是,分布式電源輸出的間歇性和不穩(wěn)定性是制約其大規(guī)模接入大電網(wǎng)的主要因素。微電網(wǎng)概念的提出就是為了解決分布式電源的“不可控”,提高可再生能源的利用率。一方面,由于微電網(wǎng)自身具有能效管理系統(tǒng),能維持其內(nèi)部能量平衡,可以將其看作一個(gè)小型電力系統(tǒng);另一方面,微電網(wǎng)也可以充當(dāng)一個(gè)“虛擬”的電源或負(fù)荷,對大電網(wǎng)起到削峰填谷的作用。基于對微電網(wǎng)發(fā)展與研究的需求,本文從微電網(wǎng)建模、仿真及控制策略等方面進(jìn)行研究分析,為微電網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用提供理論支撐。本文具體研究如下:首先,根據(jù)工程需求搭建光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型,利用仿真軟件建立光伏電池仿真模型及MPPT模型,以此分析溫度和光照強(qiáng)度對光伏電池輸出特性的影響。設(shè)計(jì)蓄電池儲能系統(tǒng)并搭建仿真模型,通過仿真研究蓄電池充放電特性。然后,分析研究主從控制、對等控制以及分層控制的結(jié)構(gòu)及原理。同時(shí)對不同控制模式下微電源并網(wǎng)逆變器控制方式(PQ控制、V/f控制)進(jìn)行重點(diǎn)分析及理論推導(dǎo)。建立PQ、V/f控制器仿真模型,并分別進(jìn)行仿真研究。通過仿真驗(yàn)證控制器模型的可靠性及有效性。最后,設(shè)計(jì)了微電網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略,包括并網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略、孤網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略、并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略和孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略。搭建含光伏和儲能的微電網(wǎng)仿真模型,分別對并網(wǎng)運(yùn)行下投切負(fù)荷和增減光伏輸出、孤網(wǎng)運(yùn)行下投切負(fù)荷和增減光伏輸出及兩者之間模式切換進(jìn)行仿真研究。
【關(guān)鍵詞】:微電網(wǎng) PQ控制 V/f控制 負(fù)荷平衡 優(yōu)化控制策略
【學(xué)位授予單位】:東北大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TM732
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 微電網(wǎng)研究的背景及意義11-12
- 1.2 微電網(wǎng)國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r12-15
- 1.2.1 國外微電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r12-14
- 1.2.2 我國微電網(wǎng)研究狀況14-15
- 1.3 微電網(wǎng)系統(tǒng)概述15-17
- 1.3.1 微電網(wǎng)的運(yùn)行及管理15
- 1.3.2 微電網(wǎng)的控制15-17
- 1.3.3 微電網(wǎng)的保護(hù)17
- 1.3.4 微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性17
- 1.4 本文主要工作17-19
- 第2章 光伏電池?cái)?shù)學(xué)模型及仿真研究19-35
- 2.1 光伏電池工作原理19-20
- 2.2 光伏電池的工程數(shù)學(xué)模型及仿真分析20-25
- 2.2.1 光伏電池的工程數(shù)學(xué)模型20-23
- 2.2.2 光伏電池建模仿真23-25
- 2.3 Boost斬波電路控制原理25-27
- 2.4 最大功率跟蹤原理及仿真分析27-34
- 2.4.1 最大功率跟蹤控制方法27-30
- 2.4.2 光伏電池最大功率跟蹤仿真分析30-34
- 2.5 本章小結(jié)34-35
- 第3章 基于雙向變換器的儲能控制方法研究35-47
- 3.1 儲能技術(shù)概述35-38
- 3.1.1 幾種常見的儲能技術(shù)及特點(diǎn)35-36
- 3.1.2 儲能在微電網(wǎng)中的主要作用分析36-38
- 3.2 蓄電池基本概念及特性38-40
- 3.2.1 蓄電池主要參數(shù)38-39
- 3.2.2 蓄電池充放電特性39-40
- 3.3 蓄電池等效電路數(shù)學(xué)模型40-42
- 3.4 蓄電池儲能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法42-45
- 3.4.1 雙向變換器設(shè)計(jì)42
- 3.4.2 雙向變換器控制方法42-43
- 3.4.3 儲能系統(tǒng)仿真分析43-45
- 3.5 本章小結(jié)45-47
- 第4章 微電源控制器設(shè)計(jì)47-67
- 4.1 微電網(wǎng)控制模式47-50
- 4.1.1 主從控制模式47-48
- 4.1.2 對等控制模式48-49
- 4.1.3 分層控制模式49-50
- 4.2 并網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型建立50-54
- 4.2.1 并網(wǎng)逆變器分類及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)50-51
- 4.2.2 逆變器工作原理及數(shù)學(xué)模型51-54
- 4.3 基于PI的PQ參數(shù)選取及仿真分析54-59
- 4.3.1 PQ控制器的設(shè)計(jì)54-56
- 4.3.2 電流環(huán)PI參數(shù)選取56-57
- 4.3.3 PQ算例仿真分析57-59
- 4.4 基于PI的V/f參數(shù)選取及仿真分析59-65
- 4.4.1 V/f控制器設(shè)計(jì)60-61
- 4.4.2 V/f控制器參數(shù)選取61-64
- 4.4.3 V/f并網(wǎng)仿真分析64-65
- 4.5 本章小結(jié)65-67
- 第5章 微電網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制研究67-81
- 5.1 微電網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略67-73
- 5.1.1 并網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略68-69
- 5.1.2 孤網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略69-71
- 5.1.3 并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略71-72
- 5.1.4 孤網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)負(fù)荷平衡優(yōu)化控制策略72-73
- 5.2 微電網(wǎng)運(yùn)行仿真分析73-80
- 5.2.1 微電網(wǎng)仿真研究內(nèi)容及原則73-75
- 5.2.2 微電網(wǎng)并網(wǎng)仿真分析75-77
- 5.2.3 微電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行仿真77-79
- 5.2.4 微電網(wǎng)模式切換仿真79-80
- 5.3 本章小結(jié)80-81
- 第6章 結(jié)論與展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-87
- 致謝87-89
- 攻讀碩士學(xué)位期間所做的工作89
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7 王t,
本文編號:291095
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