發(fā)布時間：2017-09-24 14:46

  本文關(guān)鍵詞：含多種分布式電源的微電網(wǎng)的運(yùn)行控制與分析

  更多相關(guān)文章： 微電網(wǎng) 分布式電源 頻率穩(wěn)定 功率分配 運(yùn)行控制 平滑切換

【摘要】：摘要：隨著微電網(wǎng)進(jìn)一步的發(fā)展,對其展開研究的必要性也越來越大,作為大電網(wǎng)的重要補(bǔ)充,微電網(wǎng)在很多方面還需要不斷改進(jìn),其中頻率穩(wěn)定作為衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo),對微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。本文基于近幾年對微電網(wǎng)的研究,對微電網(wǎng)孤島運(yùn)行時的頻率控制策略及兩種運(yùn)行方式平滑切換的控制展開研究。 本文所構(gòu)建的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包含多種分布式電源,通過對不同分布式電源的工作原理分析,建立相應(yīng)的動態(tài)模型。由于微電網(wǎng)中的微電源都屬于逆變器接口電源,所以針對不同分布式電源的工作特性,設(shè)計了不同控制策略,包括雙環(huán)解耦的PQ控制和V/f下垂控制,在不同的工作模式下,微電源將采用不同的控制策略,使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行�？紤]到逆變器輸出電壓中含有大量諧波,本文設(shè)計了加裝串聯(lián)小電阻的LC濾波器,使逆變器輸出電壓質(zhì)量得到提高。 對于孤島運(yùn)行時的微電網(wǎng),為了更好的保證其運(yùn)行時的頻率穩(wěn)定性,結(jié)合電力系統(tǒng)二次調(diào)頻的原理,在主動型微電源傳統(tǒng)V/f下垂控制的基礎(chǔ)上引入比例積分環(huán)節(jié),更好的承擔(dān)負(fù)荷變動引起的頻率偏差�？紤]到微電網(wǎng)容量小慣性低的特點,又將同步電機(jī)轉(zhuǎn)子方程的一階慣性環(huán)節(jié)加入到控制策略中,實現(xiàn)頻率較為平穩(wěn)的過渡,并對調(diào)頻過程中主動型微電源的功率分配做出了理論分析,證明了控制策略的正確性。 針對微電網(wǎng)因大電網(wǎng)出現(xiàn)故障,由并網(wǎng)轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行時的切換,設(shè)計了基于檢測公共連接點(PCC)處電壓和頻率變化的被動孤島檢測法,并分析了采用改進(jìn)型V/f下垂控制策略的微電源在切換中保持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的作用。在微電網(wǎng)由孤島轉(zhuǎn)為并網(wǎng)時,采用軟件鎖相環(huán)(SPLL)技術(shù)完成微電網(wǎng)與大電網(wǎng)之間的電壓和頻率的預(yù)同步,減小了切換時的振蕩。 最后,利用Matlab/Simulink仿真平臺對所建分布式電源的動態(tài)模型進(jìn)行驗證,并在此基礎(chǔ)上搭建含多種分布式電源的微電網(wǎng)模型,驗證了頻率控制策略和平滑切換控制的有效性。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 分布式電源 頻率穩(wěn)定 功率分配 運(yùn)行控制 平滑切換
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 選題背景和意義12-16
• 1.1.1 微電網(wǎng)發(fā)展背景及概念12-13
• 1.1.2 微電網(wǎng)的發(fā)展與建設(shè)13-15
• 1.1.3 微電網(wǎng)的研究意義15-16
• 1.2 微電網(wǎng)的運(yùn)行控制研究綜述16-19
• 1.2.1 微電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)16-17
• 1.2.2 逆變器接口微電源控制策略綜述17-18
• 1.2.3 微電網(wǎng)頻率控制及平滑切換的研究綜述18-19
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容19-22
• 2 微電源的建模與分析22-44
• 2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)22-29
• 2.1.1 光伏電池數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.1.2 光伏電池工作特性分析24-26
• 2.1.3 最大功率點跟蹤控制(MPPT)26-29
• 2.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)29-35
• 2.2.1 微型燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)30
• 2.2.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)模型30-31
• 2.2.3 永磁同步發(fā)電機(jī)及整流器的數(shù)學(xué)模型31-33
• 2.2.4 微型燃?xì)廨啓C(jī)動態(tài)特性仿真分析33-35
• 2.3 燃料電池發(fā)電系統(tǒng)35-39
• 2.3.1 SOFC發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)36
• 2.3.2 SOFC動態(tài)模型36-37
• 2.3.3 SOFC仿真分析37-39
• 2.4 儲能系統(tǒng)39-42
• 2.4.1 鉛酸蓄電池化學(xué)特性39-40
• 2.4.2 鉛酸蓄電池等效模型40
• 2.4.3 蓄電池仿真模型及結(jié)果40-42
• 2.5 本章小結(jié)42-44
• 3 微電網(wǎng)逆變器控制與無差調(diào)頻44-70
• 3.1 并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型及控制策略44-56
• 3.1.1 三相逆變器數(shù)學(xué)模型44-46
• 3.1.2 LC濾波器的設(shè)計46-47
• 3.1.3 PQ控制器設(shè)計47-52
• 3.1.4 V/f下垂控制器設(shè)計52-56
• 3.2 基于V/f下垂控制策略的無差調(diào)頻56-63
• 3.2.1 加入比例積分環(huán)節(jié)56-59
• 3.2.2 加入虛擬慣性環(huán)節(jié)59-63
• 3.3 功率分配分析63-69
• 3.3.1 傳統(tǒng)下垂控制的功率分配分析63-66
• 3.3.2 改進(jìn)的V/f下垂控制功率分配分析66-69
• 3.4 本章內(nèi)容小結(jié)69-70
• 4 微電網(wǎng)運(yùn)行模式平滑切換的研究70-80
• 4.1 微電網(wǎng)控制結(jié)構(gòu)70
• 4.2 并網(wǎng)模式向孤島模式切換控制70-74
• 4.2.1 孤島檢測原理71-72
• 4.2.2 孤島檢測方法及設(shè)計72-73
• 4.2.3 基于改進(jìn)型V/f控制的切換控制設(shè)計73-74
• 4.3 孤島模式向并網(wǎng)模式切換控制74-78
• 4.3.1 預(yù)同步控制原理74-75
• 4.3.2 預(yù)同步控制實現(xiàn)分析75-78
• 4.4 本章內(nèi)容小結(jié)78-80
• 5 微電網(wǎng)控制策略的仿真驗證80-94
• 5.1 微電網(wǎng)仿真結(jié)構(gòu)模型80-81
• 5.2 控制系統(tǒng)仿真模塊81-85
• 5.2.1 逆變器的控制模塊81-83
• 5.2.2 軟件鎖相環(huán)(SPLL)模塊83-85
• 5.3 微電網(wǎng)頻率控制策略及平滑切換仿真分析85-92
• 5.3.1 頻率控制策略仿真分析85-88
• 5.3.2 微電網(wǎng)兩種運(yùn)行模式的平滑切換分析88-92
• 5.4 本章內(nèi)容小結(jié)92-94
• 6 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 全文總結(jié)94-95
• 6.2 工作展望95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 附錄A100-102
• 作者簡歷102-106
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集10

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：912021