本文關鍵詞：微電網分布式協(xié)同控制策略研究

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【摘要】：作為分布式電源接入電網的有效手段,微電網能夠充分利用分散在各地的分布式能源,同時考慮到了每個用戶的需求,因此受到越來越多的關注。為保證微電網能在并網和孤島兩種模式下可靠的運行,一般采用分級控制策略。微電網的初級控制一般采用下垂控制,次級控制策略多采用集中式控制。集中式控制的缺點是系統(tǒng)可靠性低,成本高。分布式控制只需較少的通信鏈接,與集中式控制相比更便宜可靠。因此,本文對微電網的次級分布式控制策略進行研究。首先,介紹微電網控制的基礎理論,包括分布式電源之間通信的表示方法,系統(tǒng)穩(wěn)定性理論如Lyapunov穩(wěn)定性理論、La Salle不變集原理和有限時間穩(wěn)定性理論。同時,分析微電網采用分布式控制的必要性。其次,分析了常見分布式電源的結構,建立了相應的數學模型,并設計了微電網次級分布式協(xié)同控制器。采用大信號建模法建立了分布式電源的準確數學模型。分析建立的數學模型可知,分布式電源是一個非線性異質系統(tǒng)。利用輸入輸出反饋線性化理論將得到的非線性系統(tǒng)化為線性系統(tǒng)�；诙嘀悄荏w一致性理論,設計了微電網電壓和頻率的次級分布式協(xié)同控制算法。理論分析控制器穩(wěn)定性的基礎上,搭建的仿真模型也驗證了控制器的有效性。然后,對于固定通信拓撲,考慮不同的情況,設計了兩種微電網的次級分布式協(xié)同控制策略。第一種是考慮控制輸入飽和限制的情況下,設計了微電網的次級分布式協(xié)同控制策略。另外一種則是設計了微電網電壓和頻率的次級有限時間分布式協(xié)同控制策略。以上兩種控制策略,都在理論上分析了其穩(wěn)定性,并且進行了仿真驗證。最后,考慮微電網的即插即用特性,用切換拓撲更能實際反映分布式電源的通信結構,在此基礎上設計了微電網的次級分布式協(xié)同控制策略和有限時間次級分布式協(xié)同控制策略。只要切換拓撲是聯(lián)合連通的,并且切換時間足夠小,則在所設計的控制器下能夠實現微電網電壓和頻率同步到設定值,同時實現有功功率的均分。
【關鍵詞】：微電網 次級控制 分布式協(xié)同控制 反饋線性化 切換拓撲
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM727
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-10
• 1.2 國內外微電網研究現狀及分析10-17
• 1.2.1 微電網發(fā)展概況10-13
• 1.2.2 微電網控制策略研究現狀13-17
• 1.3 本文的主要研究內容17-19
• 第2章 微電網控制的基礎理論19-27
• 2.1 DG間通信表示方法19-21
• 2.1.1 本文主要記號及定義19
• 2.1.2 圖論相關知識19-21
• 2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性相關理論21-23
• 2.2.1 Lyapunov穩(wěn)定性理論21-22
• 2.2.2 La Salle不變集原理22
• 2.2.3 有限時間穩(wěn)定性理論22-23
• 2.3 初級控制分析23-26
• 2.3.1 下垂控制理論23-24
• 2.3.2 下垂控制分析24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 基于反饋線性化的次級分布式協(xié)同控制27-43
• 3.1 分布式電源的數學模型27-30
• 3.2 基于反饋線性化的次級分布式協(xié)同控制算法30-36
• 3.2.1 電壓次級分布式協(xié)同控制策略30-33
• 3.2.2 頻率次級分布式協(xié)同控制策略33-36
• 3.3 仿真算例36-42
• 3.3.1 仿真模型建立36-40
• 3.3.2 仿真結果40-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第4章 固定拓撲下的分布式協(xié)同控制策略43-57
• 4.1 控制有界時的次級分布式協(xié)同控制策略43-48
• 4.1.1 控制有界時電壓的分布式協(xié)同控制策略43-45
• 4.1.2 控制有界時頻率的分布式協(xié)同控制策略45-48
• 4.2 有限時間次級分布式協(xié)同控制48-53
• 4.2.1 電壓的有限時間次級分布式協(xié)同控制48-50
• 4.2.2 頻率的有限時間次級分布式協(xié)同控制50-53
• 4.3 仿真算例53-56
• 4.4 本章小結56-57
• 第5章 切換拓撲下的分布式協(xié)同控制策略57-68
• 5.1 切換拓撲下次級分布式協(xié)同控制策略57-60
• 5.1.1 切換拓撲下電壓的次級分布式協(xié)同控制57-59
• 5.1.2 切換拓撲下頻率的次級分布式協(xié)同控制59-60
• 5.2 切換拓撲下有限時間次級分布式協(xié)同控制策略60-64
• 5.2.1 切換拓撲下電壓有限時間分布式協(xié)同控制60-63
• 5.2.2 切換拓撲下頻率有限時間分布式協(xié)同控制63-64
• 5.3 仿真算例64-67
• 5.4 本章小結67-68
• 結論68-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文74-76
• 致謝76

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

1 張穎;容展鵬;張宇雄;扈海澤;趙軍;韋夢;;基于微電網的電網需求響應研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年21期

2 李瑞生;翟登輝;;光伏DG接入配電網及微電網的過電壓自動調節(jié)方法研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年22期

3 寧玉寶;鄭建勇;夏儷萌;陳志飛;;光伏電站綜合出力特性研究與分析[J];太陽能學報;2015年05期

4 溫鎮(zhèn);唐昕;許金明;張勇;姚怡心;;不同控制策略影響下光伏發(fā)電電能質量特性研究[J];水電能源科學;2015年11期

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1 羅軍;非線性負載下微網儲能裝置控制特性研究[D];華北電力大學;2015年

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本文編號：684101