本文關鍵詞：交直流混合微網(wǎng)協(xié)同控制及主動負荷響應策略研究

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【摘要】：近幾年,微網(wǎng)系統(tǒng)憑借其諸多的優(yōu)點使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)研究進入了新的時代,其通過整合各種微源的優(yōu)勢極大地促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展。微網(wǎng)具有交流結(jié)構、直流結(jié)構和交直流混合結(jié)構,與傳統(tǒng)直流微網(wǎng)或交流微網(wǎng)相比,交直流混合微網(wǎng)結(jié)構靈活、能量利用率高,但控制復雜。為了保證不同運行狀態(tài)下交直流混合微網(wǎng)在小擾動下能夠穩(wěn)定運行,本文對不同運行模式下的控制策略進行了研究。為了減小棄風棄光,提高系統(tǒng)綜合利用效率,實現(xiàn)削峰填谷,本文對利用群智能算法進行主動負荷響應進行了研究。建立了典型微源的數(shù)學模型,其中包括:太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電和儲能單元。對于光伏發(fā)電,利用所建立模型分析了不同環(huán)境下光伏電池板的輸出特性,根據(jù)功率電壓特性曲線,利用擾動觀察法在DC/DC變流器實現(xiàn)最大功率追蹤,保證光能的最大利用率;對于風力發(fā)電,詳細分析了其各模塊的數(shù)學模型,建立其仿真模型并驗證了模型的有效性,為后續(xù)風電參與頻率調(diào)節(jié)奠定基礎;對于蓄電池,詳細分析了其出口雙向DC/DC變流器的工作原理,并通過仿真驗證了其可有效調(diào)節(jié)直流母線電壓。然后根據(jù)交直流混合微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構和運行特點提出了混合微網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)同控制策略。在聯(lián)網(wǎng)運行狀態(tài)下,光伏發(fā)電和風力發(fā)電以最大功率輸出以充分利用可再生能源,微網(wǎng)管理系統(tǒng)通過控制微型燃氣輪機的出力來調(diào)節(jié)與外電網(wǎng)的交換功率,蓄電池僅參與直流母線電壓調(diào)節(jié);在孤網(wǎng)運行狀態(tài)下,光伏發(fā)電仍以最大功率輸出,蓄電池、風力發(fā)電和燃氣輪機三者對系統(tǒng)進行協(xié)同控制,以保證系統(tǒng)頻率、電壓的穩(wěn)定。利用所建立的仿真模型,通過對比仿真驗證了所提控制策略在控制交換功率、抑制頻率變化、穩(wěn)定直流電壓上的有效性。最后針對可再生能源波動性大,日負荷曲線與可再生能源輸出曲線不相符,利用燃氣輪機進行調(diào)節(jié)后其輸出曲線峰谷差較大、綜合利用效率低等問題,提出了引入電價激勵政策的主動負荷響應策略。該策略利用蟻群算法,以最小用電費用為目標函數(shù)進行用電任務安排。通過對比驗證,證明了本文所用蟻群算法可高效、快速實現(xiàn)主動負荷響應,有效縮小燃氣輪機輸出峰谷差,提高系統(tǒng)綜合利用效率。本課題由國家自然科學基金委(NSFC)提供資助。項目名稱:《智能電網(wǎng)與電動汽車環(huán)境友好集成與交互基礎理論和關鍵技術研究》(51361130153)。
【關鍵詞】：混合微網(wǎng) 協(xié)同控制 主動負荷響應 蟻群算法 削峰填谷
【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9-17
• 1.1 課題的研究背景及目的意義9-10
• 1.2 微電網(wǎng)的發(fā)展10-12
• 1.3 微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 微網(wǎng)系統(tǒng)的拓撲結(jié)構12-14
• 1.3.2 微網(wǎng)系統(tǒng)的控制策略14-15
• 1.3.3 微網(wǎng)系統(tǒng)主動負荷響應15-16
• 1.4 本文的主要工作16-17
• 第2章 微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構及微源建模17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 交直流混合微網(wǎng)的結(jié)構17-18
• 2.3 光伏陣列建模及最大功率追蹤18-23
• 2.3.1 光伏陣列等效電路及數(shù)學模型18-21
• 2.3.2 光伏出. DC/DC轉(zhuǎn)換電路21
• 2.3.3 光伏電池板最大功率追蹤策略21-23
• 2.4 風電機組建模23-28
• 2.4.1 風力機的數(shù)學模型23-24
• 2.4.2 傳動機構數(shù)學模型24
• 2.4.3 異步發(fā)電機數(shù)學模型24-26
• 2.4.4 風電場等值26-27
• 2.4.5 風電場Matlab/Simulink仿真27-28
• 2.5 蓄電池及雙向DC/DC模型28-32
• 2.5.1 蓄電池模型28
• 2.5.2 雙向DC/DC模型28-30
• 2.5.3 蓄電池模塊仿真30-32
• 2.6 雙向AC/DC變流器建模32-34
• 2.7 本章小結(jié)34-35
• 第3章 混合微網(wǎng)協(xié)同控制策略研究35-51
• 3.1 引言35
• 3.2 微網(wǎng)的分層協(xié)同控制系統(tǒng)結(jié)構設計35-36
• 3.3 微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行控制策略研究36-41
• 3.3.1 微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行控制策略36-38
• 3.3.2 微網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行控制效果仿真分析38-41
• 3.4 微網(wǎng)孤網(wǎng)運行控制策略研究41-50
• 3.4.1 微網(wǎng)孤網(wǎng)運行控制策略41-44
• 3.4.2 微網(wǎng)孤網(wǎng)運行控制效果仿真分析44-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 微網(wǎng)系統(tǒng)主動負荷響應51-61
• 4.1 引言51
• 4.2 蟻群算法介紹51-52
• 4.3 蟻群算法在主動負荷響應中的應用52-54
• 4.4 電價激勵政策的建立54-56
• 4.5 電器運行模型的建立56-58
• 4.6 主動負荷響應效果仿真分析58-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果66-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 吳衛(wèi)民;何遠彬;耿攀;錢照明;汪i襠，

本文編號：790910