微電網(wǎng)平滑切換控制方法及仿真研究
本文關(guān)鍵詞:微電網(wǎng)平滑切換控制方法及仿真研究
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【摘要】:為了緩解我國能源緊缺的問題,必須逐漸減少對(duì)化石能源的依賴,大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、潮汐能等可再生能源,提高可再生能源在我國能源消費(fèi)組成中所占的比重。因?yàn)槲㈦娋W(wǎng)的運(yùn)行方式是非常靈活的,它可以與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行可靠的支撐;也可以與電網(wǎng)斷開實(shí)行孤島運(yùn)行,以保證內(nèi)部重要負(fù)荷的供電穩(wěn)定性,所以微電網(wǎng)在我國得到較快的發(fā)展。但是微電網(wǎng)兩種運(yùn)行方式的平滑切換對(duì)微電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行影響很大,,所以微電網(wǎng)平滑控制是微電網(wǎng)控制技術(shù)的主要組成部分。本文以包括雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能蓄電池系統(tǒng)、低谷電蓄熱設(shè)備、光伏電池發(fā)電系統(tǒng)的微電網(wǎng)為研究對(duì)象,對(duì)微電網(wǎng)在兩種運(yùn)行方式中的平滑切換控制策略進(jìn)行深入地研究。 首先,建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)速、變流器、風(fēng)力機(jī)、雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,光伏電池發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能蓄電池系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,以及低谷電蓄熱設(shè)備的簡(jiǎn)單等效模型。 其次,采用了過/欠壓、高/低頻檢測(cè)和電流注入式的孤島檢測(cè)方法和并網(wǎng)運(yùn)行方式下的峰谷運(yùn)行方式和非峰谷運(yùn)行方式,針對(duì)現(xiàn)有微電網(wǎng)控制策略的不足,設(shè)計(jì)了一種包括功率控制器、電壓調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器和同步控制器的儲(chǔ)能控制器,并給出了每個(gè)控制器的數(shù)學(xué)模型,并且闡述了微電網(wǎng)在兩種運(yùn)行方式的彼此切換過程當(dāng)中儲(chǔ)能控制器的總體控制策略。 再次,在Matlab/Simulink平臺(tái)上搭建了主要由蓄電池、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池和低谷電蓄熱設(shè)備組成的微電網(wǎng)系統(tǒng)仿真模型,仿真結(jié)果說明該儲(chǔ)能控制器能夠使并網(wǎng)逆變器可以維持微電網(wǎng)在兩種運(yùn)行方式的彼此切換過程當(dāng)中電壓和頻率的穩(wěn)定,保證微電網(wǎng)供電的可靠性和提供符合國家電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電能,證明了包括功率環(huán)、濾波電感電流環(huán)以及濾波電容電壓環(huán)和同步控制相結(jié)合的微電網(wǎng)運(yùn)行方式控制策略的有效性。 最后,在沈陽昊誠電氣有限公司“分布式能效工廠”項(xiàng)目中驗(yàn)證。工程試驗(yàn)結(jié)果表明,包含濾波電感電流控制、功率控制、濾波電容電壓控制和同步控制相結(jié)合的微電網(wǎng)運(yùn)行方式控制策略的安全性與經(jīng)濟(jì)性。
【關(guān)鍵詞】:微電網(wǎng) 電蓄熱設(shè)備 控制策略 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TM732
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-13
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 論文研究主要內(nèi)容11-13
- 第2章 微電網(wǎng)的基本原理及系統(tǒng)構(gòu)成13-27
- 2.1 微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)13-15
- 2.1.1 直流微電網(wǎng)13-14
- 2.1.2 交直流混合微電網(wǎng)14
- 2.1.3 交流微電網(wǎng)14-15
- 2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)15-22
- 2.2.1 風(fēng)速模型16-17
- 2.2.2 風(fēng)力機(jī)模型17-18
- 2.2.3 變流器模型18-21
- 2.2.4 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)模型21-22
- 2.3 光伏電池發(fā)電系統(tǒng)22-23
- 2.4 儲(chǔ)能蓄電池系統(tǒng)23-24
- 2.5 低谷電蓄熱設(shè)備24-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 第3章 微電網(wǎng)平滑切換的控制策略研究27-39
- 3.1 微電網(wǎng)的運(yùn)行方式27
- 3.2 微電網(wǎng)運(yùn)行方式檢測(cè)27-28
- 3.2.1 被動(dòng)的過/欠電壓、高/低頻檢測(cè)27-28
- 3.2.2 主動(dòng)的電流注入式孤島檢測(cè)方法28
- 3.3 并網(wǎng)運(yùn)行方式下的控制策略28-31
- 3.3.1 峰谷運(yùn)行方式下的控制策略29-30
- 3.3.2 非峰谷運(yùn)行方式下的控制策略30-31
- 3.4 孤島運(yùn)行下的控制策略31-32
- 3.5 微電網(wǎng)的基本控制策略32-34
- 3.5.1 PQ 控制32-33
- 3.5.2 下垂控制33
- 3.5.3 VF 控制33-34
- 3.6 儲(chǔ)能元件控制器的總體設(shè)計(jì)34-36
- 3.7 微電網(wǎng)平滑切換的控制策略36-38
- 3.7.1 并網(wǎng)運(yùn)行切換到孤島運(yùn)行36-37
- 3.7.2 孤島運(yùn)行切換到并網(wǎng)運(yùn)行37-38
- 3.8 本章小結(jié)38-39
- 第4章 微電網(wǎng)的運(yùn)行控制策略仿真分析39-50
- 4.1 仿真分析39-42
- 4.1.1 微電網(wǎng)從并網(wǎng)運(yùn)行方式切換至孤島運(yùn)行方式40-41
- 4.1.2 微電網(wǎng)從孤島運(yùn)行方式切換至并網(wǎng)運(yùn)行方式41-42
- 4.2 項(xiàng)目驗(yàn)證42-48
- 4.2.1 儲(chǔ)能裝置43-44
- 4.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)44-46
- 4.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組46-47
- 4.2.4 試驗(yàn)結(jié)果47-48
- 4.3 微電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)48-49
- 4.3.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集48
- 4.3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)48-49
- 4.4 本章小結(jié)49-50
- 第5章 結(jié)論50-51
- 參考文獻(xiàn)51-54
- 在學(xué)研究成果54-55
- 致謝55
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文編號(hào):805081
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