本文關(guān)鍵詞：交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究

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【摘要】：微電網(wǎng)作為分布式發(fā)電的組織形式,將分布式電源、儲(chǔ)能裝置、可控負(fù)荷等相結(jié)合,既可獨(dú)立運(yùn)行,也可以與外部電網(wǎng)互為支撐,用于滿足不同用戶多元化的用能需求。交直流混合微電網(wǎng)作為微電網(wǎng)的一種特殊形式,集中了交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn),可以同時(shí)向交流、直流負(fù)荷供電,能夠減少功率轉(zhuǎn)換裝置的使用數(shù)量,使得微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,控制更加方便。交直流混合微電網(wǎng)的運(yùn)行控制不僅需要考慮交流微電網(wǎng)電壓頻率的穩(wěn)定,同時(shí)也要維持直流微電網(wǎng)內(nèi)直流母線電壓穩(wěn)定以及整個(gè)系統(tǒng)的功率平衡。因此,單一的控制方法已不能滿足交直流混合微電網(wǎng)在多種運(yùn)行工況下的控制要求。本文研究一種分層控制策略,基于不同時(shí)間尺度,將本地控制、分布式協(xié)調(diào)控制、集中控制相結(jié)合,同時(shí)依托物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。全文主要研究?jī)?nèi)容包括如下幾個(gè)點(diǎn)：1)詳細(xì)分析了交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)以及交直流混合微電網(wǎng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景,重點(diǎn)概述了交流微電網(wǎng)、直流微電網(wǎng)以及交直流混合微電網(wǎng)的運(yùn)行控制方法,并介紹了本論文的工程背景。2)構(gòu)建了小型交直流混合微電網(wǎng)物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),介紹了交直流混合微電網(wǎng)物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的配置情況,并在此基礎(chǔ)上,提出基于不同時(shí)間尺度的交直流混合微電網(wǎng)分層控制結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了其應(yīng)用功能。3)研究了交流微電網(wǎng)的幾種本地控制策略：主從控制與對(duì)等控制,包括PQ控制、V/f控制以及下垂控制方法；研究了直流微電網(wǎng)的本地控制策略,介紹了直流微電網(wǎng)的主從控制與對(duì)等控制；在此基礎(chǔ)上,研究交直流混合微電網(wǎng)的本地控制策略,最后進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。4)在本地控制的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)研究分布式控制,提出了交直流混合微電網(wǎng)雙模分布式控制策略,包括自由控制模式與強(qiáng)制控制模式：給出了雙模分布式控制的組織機(jī)制與指令生成機(jī)制,設(shè)計(jì)了四種典型的應(yīng)用場(chǎng)景：交直流混合微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)平滑聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)、計(jì)劃孤島運(yùn)行前聯(lián)絡(luò)線功率調(diào)零、離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)能功率優(yōu)化分配、離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)前系統(tǒng)電壓恢復(fù),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；最后分析了分布式算法的穩(wěn)定性、通信延時(shí)的影響。5)設(shè)計(jì)包括通信與控制系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)在內(nèi)的交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行控制與能量管理系統(tǒng)。首先,采用EtherCAT總線技術(shù),通過(guò)CX8090控制器與EtherCAT端子模塊、基于軟PLC的TWinCAT軟件構(gòu)建交直流混合微電網(wǎng)通信與控制系統(tǒng)；然后,進(jìn)行能量管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),提出基于多時(shí)間尺度的能量管理方法,并介紹了各軟件之間的相互調(diào)用關(guān)系；最后,進(jìn)行了交直流混合微電網(wǎng)控制系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)。
【關(guān)鍵詞】：交直流混合微電網(wǎng) 分層控制 本地控制 雙模分布式控制 運(yùn)行控制與能量管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM732
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 微電網(wǎng)發(fā)展與研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 交流微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 直流微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 交直流混合微電網(wǎng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 微電網(wǎng)運(yùn)行控制概述15-16
• 1.4 論文的工程背景16-17
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 交直流混合微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 交直流混合微電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建19-22
• 2.2.1 交直流混合微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)19-21
• 2.2.2 交直流混合微電網(wǎng)電氣系統(tǒng)構(gòu)建21-22
• 2.3 交直流混合微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)及其功能設(shè)計(jì)22-23
• 2.3.1 交直流混合微電網(wǎng)分層控制架構(gòu)22
• 2.3.2 交直流混合微電網(wǎng)分層控制功能設(shè)計(jì)22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第三章 交直流混合微電網(wǎng)本地控制策略研究25-45
• 3.1 引言25
• 3.2 交流主微電網(wǎng)基本控制策略25-32
• 3.2.1 逆變型分布式電源并網(wǎng)控制方法25-27
• 3.2.2 交流主微電網(wǎng)本地控制策略27-31
• 3.2.3 交流主微電網(wǎng)運(yùn)行模式切換31-32
• 3.3 直流子微電網(wǎng)基本控制策略32-37
• 3.3.1 直流子微電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)控制方法32-34
• 3.3.2 直流子微電網(wǎng)本地控制策略34-37
• 3.4 交直流混合微電網(wǎng)本地控制策略37-38
• 3.5 實(shí)驗(yàn)分析38-44
• 3.5.1 仿真實(shí)驗(yàn)分析38-41
• 3.5.2 物理實(shí)驗(yàn)分析41-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第四章 交直流混合微電網(wǎng)分布式協(xié)調(diào)控制策略研究45-69
• 4.1 引言45
• 4.2 交直流混合微電網(wǎng)雙模分布式控制策略45-46
• 4.2.1 雙模分布式控制定義45-46
• 4.2.2 基于雙模分布式控制的微電網(wǎng)控制框架46
• 4.2.3 雙模分布式控制特點(diǎn)分析46
• 4.3 交直流混合微電網(wǎng)雙模分布式控制模型設(shè)計(jì)46-50
• 4.3.1 自由控制模式的控制模型47-48
• 4.3.2 強(qiáng)制控制模式的控制模型48-49
• 4.3.3 雙模協(xié)調(diào)控制模型49-50
• 4.4 交直流混合微電網(wǎng)雙模分布式控制模型應(yīng)用50-54
• 4.4.1 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)平滑聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)50-51
• 4.4.2 計(jì)劃孤島運(yùn)行前聯(lián)絡(luò)線功率調(diào)零51-52
• 4.4.3 離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)儲(chǔ)能功率優(yōu)化分配52-53
• 4.4.4 離網(wǎng)轉(zhuǎn)并網(wǎng)運(yùn)行前系統(tǒng)電壓恢復(fù)53-54
• 4.5 交直流混合雙模分布式控制模型實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)分析54-67
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)方法54-55
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證55-63
• 4.5.3 分布式算法穩(wěn)定性、通信延時(shí)分析63-67
• 4.6 本章小結(jié)67-69
• 第五章 交直流混合微電網(wǎng)運(yùn)行控制與能量管理系統(tǒng)研發(fā)69-81
• 5.1 引言69
• 5.2 交直流混合微電網(wǎng)通信與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)69-76
• 5.2.1 交直流混合微電網(wǎng)EtherCAT總線技術(shù)69-70
• 5.2.2 交直流混合微電網(wǎng)本地控制器的設(shè)計(jì)70-72
• 5.2.3 雙向混合儲(chǔ)能PCS變流裝置設(shè)計(jì)72-74
• 5.2.4 基于EtherCAT總線的通信與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)74-75
• 5.2.5 交直流混合微電網(wǎng)通信與控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)75-76
• 5.3 交直流混合微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)76-79
• 5.3.1 能量管理系統(tǒng)及能量管理方法76-77
• 5.3.2 能量管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)77-78
• 5.3.3 能量管理系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)78-79
• 5.4 本章小結(jié)79-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 全文總結(jié)81
• 6.2 工作展望81-83
• 致謝83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 附錄89-99
• 作者與科研成果簡(jiǎn)介99

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：895738