直流微電網(wǎng)中功率變換控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 06:09
直流微電網(wǎng)能夠靈活可靠地結(jié)合分布式電源,其輸出直流形式的電能,無需考慮頻率和相位,控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以提高用電質(zhì)量、減少系統(tǒng)損耗,發(fā)展優(yōu)勢(shì)明顯。而直流微網(wǎng)中各發(fā)電和儲(chǔ)能單元的接口變換器是連接系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)各種控制目標(biāo)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此本文針對(duì)所提出的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和充分利用分布式電源發(fā)電量為目標(biāo),以模型的搭建為基礎(chǔ)對(duì)其中能夠適用的各單元系統(tǒng)的功率變換控制策略展開研究。本文以包含永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、緩沖儲(chǔ)能系統(tǒng)和堿性水電解槽制氫負(fù)載組成的直流微電網(wǎng)為研究對(duì)象,制氫負(fù)載能夠適應(yīng)間歇性波動(dòng)電源,更好地利用棄風(fēng)棄光電量并且清潔環(huán)保。首先設(shè)計(jì)了本文所采用的直流微電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成并對(duì)系統(tǒng)的兩種運(yùn)行方式,即風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行模式和風(fēng)光互補(bǔ)制氫運(yùn)行模式進(jìn)行了分析。然后對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各單元進(jìn)行建模仿真和特性分析并對(duì)各部分接口變換器的控制進(jìn)行了研究,仿真驗(yàn)證了各單元系統(tǒng)單獨(dú)工作時(shí)控制策略的正確性。光伏系統(tǒng)以改進(jìn)的變步長(zhǎng)擾動(dòng)觀察法實(shí)現(xiàn)MPPT效果良好而CVC控制能夠?qū)崿F(xiàn)功率調(diào)節(jié)。電池系統(tǒng)采用恒壓充放電控制實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓控制。風(fēng)電系統(tǒng)MPPT控制采用...
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
交流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖
各個(gè)能源的發(fā)電。氫負(fù)載的直流微電網(wǎng)運(yùn)行方式分析風(fēng)電系統(tǒng)為可靈活接入和運(yùn)行的微源,當(dāng)風(fēng) 中 S1,斷開 S2,控制風(fēng)電系統(tǒng)變流器并入大或者電力系統(tǒng)調(diào)度不允許風(fēng)電并網(wǎng)時(shí),可斷開入本地直流微電網(wǎng),與光伏系統(tǒng)配合給直流網(wǎng)系統(tǒng)可分為兩種運(yùn)行方式,即風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)網(wǎng)運(yùn)行模式究重點(diǎn)在于風(fēng)光互補(bǔ)制氫模式下各單元接口電并網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)除風(fēng)電變流器的控制有很與風(fēng)光互補(bǔ)制氫模式下基本一致,因此主要器控制作論述,而對(duì)其他單元不作具體論述
應(yīng)用于直流微電網(wǎng)可以不經(jīng)過整流,減少了耗和波動(dòng)性,并且提高電能質(zhì)量。要對(duì)其輸出的接口變先分析其電源的等效電路、數(shù)學(xué)模型,仿真特性,對(duì)其,為后續(xù)的控制技術(shù)的研究和仿真打下基礎(chǔ)。電池?cái)?shù)學(xué)模型電中最典型的發(fā)電方式為太陽(yáng)能熱發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)稱為光伏電池。光伏電池是目前應(yīng)用最廣泛的一種太陽(yáng)光生伏打效應(yīng),應(yīng)用于以硅為代表的半導(dǎo)體上,相當(dāng)于能轉(zhuǎn)換為電能,當(dāng)光子的能量大于帶隙能量時(shí)電子發(fā),是一個(gè)物理過程[57]。根據(jù)其工作原理建立其等效電路的等效電路有很多種,最常用的為單二極管等效電路和較雙二極管等效電路而言,單二極管等效電路精確度不型分析的復(fù)雜度就會(huì)降低很多,且更具有實(shí)用性,故本模型為單二極管型,如圖 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的成因及對(duì)策分析[J]. 杜欣. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(19)
[2]國(guó)內(nèi)外可再生能源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及進(jìn)展研究[J]. 張占奎,李琰,遲永寧,田新首. 供用電. 2017(09)
[3]世界可再生能源電力制氫現(xiàn)狀[J]. 羅承先. 中外能源. 2017(08)
[4]高棄風(fēng)棄光背景下中國(guó)新能源發(fā)展總結(jié)及前景探究[J]. 周強(qiáng),汪寧渤,何世恩,沈琛云,楊林,趙龍,陳釗. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(10)
[5]全球可再生能源現(xiàn)狀及展望[J]. 苗紅. 世界環(huán)境. 2017(02)
[6]新能源微電網(wǎng)研究綜述[J]. 孟明,陳世超,趙樹軍,李振偉,盧玉舟. 現(xiàn)代電力. 2017(01)
[7]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電制氫系統(tǒng)仿真研究進(jìn)展[J]. 都鶴,呂洪,楊代軍. 電源技術(shù). 2017(01)
[8]光氫混合發(fā)電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制[J]. 蔡國(guó)偉,彭龍,孔令國(guó),陳沖,邢亮. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(01)
[9]我國(guó)“三北”地區(qū)棄風(fēng)棄光原因分析[J]. 范高鋒,張楠,梁志鋒,王靖然. 華北電力技術(shù). 2016(12)
[10]基于氫儲(chǔ)能的主動(dòng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)建模與控制[J]. 蔡國(guó)偉,孔令國(guó),彭龍,陳沖,李振新. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2016(10)
博士論文
[1]基于T-S模糊線性化的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)增益調(diào)度控制研究[D]. 胡陽(yáng).華北電力大學(xué) 2015
[2]直驅(qū)永磁風(fēng)電—燃料電池混合系統(tǒng)建模及功率平滑控制[D]. 譚勛瓊.湖南大學(xué) 2011
[3]變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型及并網(wǎng)控制策略的研究[D]. 李晶.華北電力大學(xué)(河北) 2005
碩士論文
[1]風(fēng)光氫儲(chǔ)綜合供電系統(tǒng)優(yōu)化配置與能量管理研究[D]. 劉鵬飛.浙江大學(xué) 2017
[2]風(fēng)光氫蓄混合發(fā)電系統(tǒng)的配置及其電池管理研究[D]. 董偉強(qiáng).浙江大學(xué) 2017
[3]孤島運(yùn)行下的直流微電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制研究[D]. 張亮.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
[4]風(fēng)光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制研究[D]. 趙丹陽(yáng).西南交通大學(xué) 2015
[5]永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模及其控制策略[D]. 夏建委.山東大學(xué) 2015
[6]基于PV/SOFC混合發(fā)電系統(tǒng)的建模及性能仿真研究[D]. 郭偉.山東大學(xué) 2014
[7]直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流器系統(tǒng)及控制研究[D]. 黃磊.西華大學(xué) 2014
[8]光儲(chǔ)直流微網(wǎng)控制策略的研究[D]. 趙潤(rùn)富.北京交通大學(xué) 2014
[9]直流微電網(wǎng)建模與控制策略研究[D]. 張慧慧.華北電力大學(xué) 2014
[10]光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模[D]. 程瑋.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3333622
【文章來源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
交流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖
各個(gè)能源的發(fā)電。氫負(fù)載的直流微電網(wǎng)運(yùn)行方式分析風(fēng)電系統(tǒng)為可靈活接入和運(yùn)行的微源,當(dāng)風(fēng) 中 S1,斷開 S2,控制風(fēng)電系統(tǒng)變流器并入大或者電力系統(tǒng)調(diào)度不允許風(fēng)電并網(wǎng)時(shí),可斷開入本地直流微電網(wǎng),與光伏系統(tǒng)配合給直流網(wǎng)系統(tǒng)可分為兩種運(yùn)行方式,即風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)網(wǎng)運(yùn)行模式究重點(diǎn)在于風(fēng)光互補(bǔ)制氫模式下各單元接口電并網(wǎng)運(yùn)行模式時(shí)除風(fēng)電變流器的控制有很與風(fēng)光互補(bǔ)制氫模式下基本一致,因此主要器控制作論述,而對(duì)其他單元不作具體論述
應(yīng)用于直流微電網(wǎng)可以不經(jīng)過整流,減少了耗和波動(dòng)性,并且提高電能質(zhì)量。要對(duì)其輸出的接口變先分析其電源的等效電路、數(shù)學(xué)模型,仿真特性,對(duì)其,為后續(xù)的控制技術(shù)的研究和仿真打下基礎(chǔ)。電池?cái)?shù)學(xué)模型電中最典型的發(fā)電方式為太陽(yáng)能熱發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)稱為光伏電池。光伏電池是目前應(yīng)用最廣泛的一種太陽(yáng)光生伏打效應(yīng),應(yīng)用于以硅為代表的半導(dǎo)體上,相當(dāng)于能轉(zhuǎn)換為電能,當(dāng)光子的能量大于帶隙能量時(shí)電子發(fā),是一個(gè)物理過程[57]。根據(jù)其工作原理建立其等效電路的等效電路有很多種,最常用的為單二極管等效電路和較雙二極管等效電路而言,單二極管等效電路精確度不型分析的復(fù)雜度就會(huì)降低很多,且更具有實(shí)用性,故本模型為單二極管型,如圖 3-1 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)棄風(fēng)棄光現(xiàn)象的成因及對(duì)策分析[J]. 杜欣. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(19)
[2]國(guó)內(nèi)外可再生能源并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀及進(jìn)展研究[J]. 張占奎,李琰,遲永寧,田新首. 供用電. 2017(09)
[3]世界可再生能源電力制氫現(xiàn)狀[J]. 羅承先. 中外能源. 2017(08)
[4]高棄風(fēng)棄光背景下中國(guó)新能源發(fā)展總結(jié)及前景探究[J]. 周強(qiáng),汪寧渤,何世恩,沈琛云,楊林,趙龍,陳釗. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(10)
[5]全球可再生能源現(xiàn)狀及展望[J]. 苗紅. 世界環(huán)境. 2017(02)
[6]新能源微電網(wǎng)研究綜述[J]. 孟明,陳世超,趙樹軍,李振偉,盧玉舟. 現(xiàn)代電力. 2017(01)
[7]風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電制氫系統(tǒng)仿真研究進(jìn)展[J]. 都鶴,呂洪,楊代軍. 電源技術(shù). 2017(01)
[8]光氫混合發(fā)電系統(tǒng)功率協(xié)調(diào)控制[J]. 蔡國(guó)偉,彭龍,孔令國(guó),陳沖,邢亮. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(01)
[9]我國(guó)“三北”地區(qū)棄風(fēng)棄光原因分析[J]. 范高鋒,張楠,梁志鋒,王靖然. 華北電力技術(shù). 2016(12)
[10]基于氫儲(chǔ)能的主動(dòng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)建模與控制[J]. 蔡國(guó)偉,孔令國(guó),彭龍,陳沖,李振新. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2016(10)
博士論文
[1]基于T-S模糊線性化的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)增益調(diào)度控制研究[D]. 胡陽(yáng).華北電力大學(xué) 2015
[2]直驅(qū)永磁風(fēng)電—燃料電池混合系統(tǒng)建模及功率平滑控制[D]. 譚勛瓊.湖南大學(xué) 2011
[3]變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型及并網(wǎng)控制策略的研究[D]. 李晶.華北電力大學(xué)(河北) 2005
碩士論文
[1]風(fēng)光氫儲(chǔ)綜合供電系統(tǒng)優(yōu)化配置與能量管理研究[D]. 劉鵬飛.浙江大學(xué) 2017
[2]風(fēng)光氫蓄混合發(fā)電系統(tǒng)的配置及其電池管理研究[D]. 董偉強(qiáng).浙江大學(xué) 2017
[3]孤島運(yùn)行下的直流微電網(wǎng)能量協(xié)調(diào)控制研究[D]. 張亮.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
[4]風(fēng)光儲(chǔ)直流微電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制研究[D]. 趙丹陽(yáng).西南交通大學(xué) 2015
[5]永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模及其控制策略[D]. 夏建委.山東大學(xué) 2015
[6]基于PV/SOFC混合發(fā)電系統(tǒng)的建模及性能仿真研究[D]. 郭偉.山東大學(xué) 2014
[7]直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流器系統(tǒng)及控制研究[D]. 黃磊.西華大學(xué) 2014
[8]光儲(chǔ)直流微網(wǎng)控制策略的研究[D]. 趙潤(rùn)富.北京交通大學(xué) 2014
[9]直流微電網(wǎng)建模與控制策略研究[D]. 張慧慧.華北電力大學(xué) 2014
[10]光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模[D]. 程瑋.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3333622
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