本文關鍵詞：微電網并網與孤島運行模式切換的控制策略研究

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【摘要】：隨著智能電網迅速發(fā)展,微電網因其損耗低、利用率高、提高電能質量等優(yōu)勢越來越受到世界各國重視。微電網中分布式電源協(xié)調控制,并網與孤島模式的平滑切換,這些都是微電網的關鍵技術問題�；谛铍姵睾凸夥奈㈦娋W系統(tǒng)具有充分利用清潔能源和運行可靠的優(yōu)勢,針對分布式電源的特點,本文提出了易于實現(xiàn)微電網平滑切換的控制策略。微電網采用主從控制結構,孤島運行時,光伏單元為PQ控制,蓄電池采用V/f控制,蓄電池輸出功率能夠在一定范圍內可控,為光伏單元提供電壓和頻率參考;并網運行時,蓄電池和光伏單元均為PQ控制,光伏陣列發(fā)出電能比較多時,一部分供負荷用,一部分給蓄電池充電,還可以向電網輸電;發(fā)電量不足時,蓄電池調節(jié)并網功率,保障重要負荷供電。本文采用了鎖相環(huán)、孤島相位鎖定、預同步控制和改進主控制器相結合的方法,減少了切換時刻的影響,從而實現(xiàn)微電網的平滑切換。通過MATLAB/Simulink對微電網進行建模,包括光伏單元、蓄電池單元、PQ模塊、V/f模塊、孤島檢測模塊等。微電網在并網運行、孤島運行以及模式切換進行仿真,仿真結果表明,提出的控制方法能滿足微電網的功率平衡、平滑切換以及重要負荷供電。在完成仿真的基礎上搭建了微電網的實驗平臺,設計了兩臺額定功率均為8kW的逆變器,一臺為主逆變器,一臺為從逆變器,蓄電池和光伏單元由直流電源代替。首先進行逆變器并離網,然后開始微電網切換實驗,通過電壓切換波形驗證了上述方法的可行性,微電網實驗裝置動態(tài)響應良好,運行可靠,可實現(xiàn)并網與孤島運行模式的平滑切換。
【關鍵詞】：微電網 主從控制 PQ控制 V/f控制 平滑切換
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 國內外發(fā)展狀況10-11
• 1.2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 微電網的基本概述11-15
• 1.3.1 微電網的定義11
• 1.3.2 微電網的拓撲結構11-13
• 1.3.3 微電網的分布式電源13-15
• 1.4 本文主要研究內容15-17
• 第二章 分布式電源的控制方法和數(shù)學建模17-33
• 2.1 并網逆變器的數(shù)學建模17-19
• 2.2 逆變器的控制方法19-24
• 2.2.1 恒功率控制20-22
• 2.2.2 恒壓/恒頻控制22-23
• 2.2.3 下垂控制23
• 2.2.4 內環(huán)控制器23-24
• 2.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制24-29
• 2.3.1 光伏電池的模型24-26
• 2.3.2 最大功率點跟蹤26-27
• 2.3.3 光伏電池升壓控制27-28
• 2.3.4 光伏電池仿真28-29
• 2.4 蓄電池儲能系統(tǒng)的控制29-32
• 2.4.1 蓄電池原理29-30
• 2.4.2 蓄電池數(shù)學模型30-31
• 2.4.3 蓄電池充放電控制31
• 2.4.4 蓄電池仿真模型31-32
• 2.5 本章小結32-33
• 第三章 微電網平滑切換的控制研究33-47
• 3.1 微電網運行模式33-34
• 3.2 微電網控制模式34-37
• 3.2.1 主從控制模式34-36
• 3.2.2 對等控制模式36
• 3.2.3 分層控制模式36-37
• 3.3 微電網的孤島檢測技術37-39
• 3.3.1 孤島效應37
• 3.3.2 孤島檢測原理37-38
• 3.3.3 孤島檢測方法38-39
• 3.4 平滑切換的研究39-46
• 3.4.1 并網控制策略40
• 3.4.2 蓄電池儲能系統(tǒng)的控制策略40-43
• 3.4.3 新型鎖相環(huán)43-45
• 3.4.4 改進主控制器45-46
• 3.4.5 切負荷控制策略46
• 3.5 本章小結46-47
• 第四章 微電網仿真和分析47-62
• 4.1 仿真結構模型47-48
• 4.2 微電網控制系統(tǒng)仿真模塊48-51
• 4.2.1 微電網仿真模型48-49
• 4.2.2 光伏單元模塊49
• 4.2.3 蓄電池單元模塊49-50
• 4.2.4 孤島檢測模塊50-51
• 4.2.5 逆變器控制模塊51
• 4.3 光伏并網/孤島仿真51-53
• 4.4 微電網系統(tǒng)仿真結果和分析53-61
• 4.5 本章小結61-62
• 第五章 微電網實驗設計和結果分析62-76
• 5.1 微電網系統(tǒng)設計方案62
• 5.2 逆變器硬件設計62-66
• 5.2.1 逆變器主電路設計62-64
• 5.2.2 逆變器控制板設計64-66
• 5.3 逆變器軟件設計66-70
• 5.3.1 主程序設計66-67
• 5.3.2 PQ控制和V/f控制程序設計67-68
• 5.3.3 并網/孤島切換程序設計68
• 5.3.4 通信程序設計68-70
• 5.4 微電網實驗平臺70-71
• 5.5 實驗結果和分析71-75
• 5.5.1 CCS軟件調試71-73
• 5.5.2 逆變器實驗73-74
• 5.5.3 微電網實驗74-75
• 5.6 本章小結75-76
• 第六章 總結與展望76-78
• 6.1 本文總結76-77
• 6.2 研究工作的展望77-78
• 參考文獻78-82
• 攻讀學位期間所取得的相關科研成果82-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉暢;袁榮湘;劉斌;趙樹華;陳建鋒;彭熾剛;方永康;;微電網運行與發(fā)展研究[J];南方電網技術;2010年05期

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本文編號：889628