微電網(wǎng)分布式協(xié)同控制策略研究
發(fā)布時間：2017-08-16 15:36
本文關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)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(wǎng)的有效手段,微電網(wǎng)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(guān)注。為保證微電網(wǎng)能在并網(wǎng)和孤島兩種模式下可靠的運(yùn)行,一般采用分級控制策略。微電網(wǎng)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(wǎng)的次級分布式控制策略進(jìn)行研究。首先,介紹微電網(wǎng)控制的基礎(chǔ)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(wǎng)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(jié)構(gòu),建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計了微電網(wǎng)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(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型。分析建立的數(shù)學(xué)模型可知,分布式電源是一個非線性異質(zhì)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(shè)計了微電網(wǎng)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(chǔ)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?fù)?考慮不同的情況,設(shè)計了兩種微電網(wǎng)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(shè)計了微電網(wǎng)的次級分布式協(xié)同控制策略。另外一種則是設(shè)計了微電網(wǎng)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(jìn)行了仿真驗證。最后,考慮微電網(wǎng)的即插即用特性,用切換拓?fù)涓軐嶋H反映分布式電源的通信結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上設(shè)計了微電網(wǎng)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?fù)涫锹?lián)合連通的,并且切換時間足夠小,則在所設(shè)計的控制器下能夠?qū)崿F(xiàn)微電網(wǎng)電壓和頻率同步到設(shè)定值,同時實現(xiàn)有功功率的均分。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 次級控制 分布式協(xié)同控制 反饋線性化 切換拓?fù)?/strong>
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(nèi)外微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀及分析10-17
- 1.2.1 微電網(wǎng)發(fā)展概況10-13
- 1.2.2 微電網(wǎng)控制策略研究現(xiàn)狀13-17
- 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-19
- 第2章 微電網(wǎng)控制的基礎(chǔ)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(guān)知識19-21
- 2.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性相關(guān)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(jié)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(shù)學(xué)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(jié)果40-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 第4章 固定拓?fù)湎碌姆植际絽f(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(jié)56-57
- 第5章 切換拓?fù)湎碌姆植际絽f(xié)同控制策略57-68
- 5.1 切換拓?fù)湎麓渭壏植际絽f(xié)同控制策略57-60
- 5.1.1 切換拓?fù)湎码妷旱拇渭壏植际絽f(xié)同控制57-59
- 5.1.2 切換拓?fù)湎骂l率的次級分布式協(xié)同控制59-60
- 5.2 切換拓?fù)湎掠邢迺r間次級分布式協(xié)同控制策略60-64
- 5.2.1 切換拓?fù)湎码妷河邢迺r間分布式協(xié)同控制60-63
- 5.2.2 切換拓?fù)湎骂l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(jié)67-68
- 結(jié)論68-70
- 參考文獻(xiàn)70-74
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文74-76
- 致謝76
【共引文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)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(wǎng)的電網(wǎng)需求響應(yīng)研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年21期
2 李瑞生;翟登輝;;光伏DG接入配電網(wǎng)及微電網(wǎng)的過電壓自動調(diào)節(jié)方法研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)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(xué)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(zhì)量特性研究[J];水電能源科學(xué);2015年11期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 羅軍;非線性負(fù)載下微網(wǎng)儲能裝置控制特性研究[D];華北電力大學(xué);2015年
，本文編號：684101
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/684101.html
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