發(fā)布時間：2017-07-15 23:12

  本文關(guān)鍵詞：光儲交直流微電網(wǎng)運(yùn)行控制研究

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【摘要】：隨著人類日益對能源需求量的增加，同時煤、石油、天然氣等一次性能源的不斷銳減，近年來微電網(wǎng)成為研究的熱點(diǎn)。而微電網(wǎng)運(yùn)行過程中，通常需要采用電力電子接口變換器實現(xiàn)可再生能源和公共母線以及負(fù)荷的連接。本文以光儲交直流微電網(wǎng)為研究背景，對其中電力電子接口變換器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。 基于電壓幅值的控制策略，本文以直流母線電壓幅值為判定基準(zhǔn)，根據(jù)電壓幅值變化量判定系統(tǒng)所處的工況。針對不同的系統(tǒng)工況，設(shè)置不同的控制模式，在每個模式中控制單一變流器維持直流母線電壓，其余變流器進(jìn)行輔助控制，使系統(tǒng)在不同工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)內(nèi)各變流器依據(jù)電壓幅值獨(dú)立運(yùn)行，不需要進(jìn)行通信連接，使控制系統(tǒng)得到了有效的簡化，實現(xiàn)了系統(tǒng)自治運(yùn)行。并針對負(fù)荷波動引發(fā)的直流母線電壓欠壓過壓問題，對系統(tǒng)內(nèi)的可控負(fù)荷設(shè)計負(fù)荷投切控制，避免母線電壓過低或者過高導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，達(dá)到輔助系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)的目的。 針對微電網(wǎng)低電壓穿越問題，基于光儲微電網(wǎng)系統(tǒng)提出一種光儲協(xié)調(diào)控制的低電壓穿越策略。在低電壓期間，光伏系統(tǒng)采用最大功率跟蹤控制，儲能系統(tǒng)采用恒壓控制維持直流母線電壓恒定，在儲能出力已達(dá)功率限值仍不能維持直流母線電壓在允許范圍內(nèi)時，光伏系統(tǒng)切換為恒壓控制。考慮到光儲微電網(wǎng)負(fù)荷波動性大的特點(diǎn)，設(shè)計了一種適用于光儲微電網(wǎng)并具有無功補(bǔ)償功能的限流控制策略，為電網(wǎng)提供電壓支撐，同時避免并網(wǎng)逆變器輸出過電流。 基于所研究的光儲交直流微電網(wǎng)自治控制策略，搭建了實驗平臺。通過對可控負(fù)荷的并網(wǎng)及卸荷控制和對靜態(tài)開關(guān)的開斷及閉合實驗來驗證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠性。實驗結(jié)果實現(xiàn)了工作模式的平滑切換，，驗證了提出方法的有效性和正確性。 基于MATLAB/Simulink仿真平臺對系統(tǒng)正常運(yùn)行、網(wǎng)側(cè)電壓跌落和網(wǎng)側(cè)電壓恢復(fù)三種工況下LVRT測試以驗證所設(shè)計控制策略的可行性。仿真結(jié)果表明，控制系統(tǒng)能夠充分利用光伏發(fā)電能量、維持直流母線電壓的恒定、抑制并網(wǎng)電流過電流并能發(fā)出無功功率支撐并網(wǎng)點(diǎn)電壓，實現(xiàn)了低電壓穿越，驗證了該LVRT控制策略的有效性。
【關(guān)鍵詞】：交直流微電網(wǎng) 光儲 自治控制 低電壓穿越
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 微電網(wǎng)提出的背景與意義12-14
• 1.2 光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展14-15
• 1.2.1 國外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展14
• 1.2.2 國內(nèi)光伏發(fā)電的現(xiàn)狀及發(fā)展14-15
• 1.3 光儲交直流微電網(wǎng)概述15-18
• 1.4 本文的主要工作18-20
• 第2章 光儲交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成20-25
• 2.1 光儲交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2 光儲交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)單元結(jié)構(gòu)21-24
• 2.2.1 單向 DC-DC 變換器21-22
• 2.2.2 雙向 DC-DC 變換器22-23
• 2.2.3 DC/AC 逆變器23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 光儲交直流微電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行控制25-39
• 3.1 引言25
• 3.2 光伏系統(tǒng)運(yùn)行及控制25-28
• 3.2.1 光伏系統(tǒng) MPPT 控制26-27
• 3.2.2 光伏系統(tǒng)恒壓控制27-28
• 3.3 儲能系統(tǒng)運(yùn)行及控制28-30
• 3.3.1 儲能系統(tǒng)穩(wěn)壓控制29
• 3.3.2 儲能系統(tǒng)恒流控制29
• 3.3.3 儲能系統(tǒng)欠壓過壓控制29-30
• 3.4 逆變系統(tǒng)運(yùn)行及控制30-33
• 3.4.1 單位功率因數(shù)控制31
• 3.4.2 恒功率控制31-32
• 3.4.3 恒壓恒頻控制32-33
• 3.5 仿真模型33-38
• 3.5.1 光伏系統(tǒng)仿真模型33-35
• 3.5.2 儲能系統(tǒng)仿真模型35-36
• 3.5.3 逆變系統(tǒng)仿真模型36-38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 光儲交直流微電網(wǎng)能量調(diào)度策略39-57
• 4.1 引言39-40
• 4.2 系統(tǒng)能量調(diào)度控制40-44
• 4.2.1 孤島運(yùn)行能量調(diào)度控制40-42
• 4.2.2 并網(wǎng)運(yùn)行能量調(diào)度控制42-44
• 4.3 可控負(fù)荷能量調(diào)度控制44-45
• 4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)與實驗研究45-56
• 4.4.1 實驗平臺簡述45-47
• 4.4.2 程序設(shè)計47-50
• 4.4.3 實驗結(jié)果與分析50-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 光儲交直流微電網(wǎng)低電壓穿越控制57-68
• 5.1 引言57
• 5.2 電壓跌落發(fā)生器分類及優(yōu)缺點(diǎn)對比57-60
• 5.2.1 基于阻抗形式的電壓跌落發(fā)生器58
• 5.2.2 基于變壓器的電壓跌落發(fā)生器58-59
• 5.2.3 基于電力電子逆變電源的電壓跌落發(fā)生器59
• 5.2.4 三類電壓跌落發(fā)生器優(yōu)缺點(diǎn)對比59-60
• 5.3 帶有阻抗形式電壓跌落器模擬的光儲微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)60-61
• 5.4 低電壓穿越協(xié)調(diào)控制策略61-64
• 5.4.1 無功控制策略62-64
• 5.5 仿真結(jié)果與分析64-67
• 5.6 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：546183