發(fā)布時間：2017-12-05 22:20

  本文關(guān)鍵詞：基于FREEDM結(jié)構(gòu)的能源微網(wǎng)控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：由于化石燃料的枯竭和全球氣候變暖,人類的發(fā)展受到了限制。為了解決這一問題,中外科學(xué)家一方面尋找可以持續(xù)利用、清潔無污染的可再生資源用來發(fā)電；另一方面,各國科研工作者思考如何依靠控制技術(shù)、通信技術(shù)、儲能技術(shù)及電力電子技術(shù)等技術(shù)來有效地協(xié)調(diào)與利用間歇性能源。加快能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建,突破技術(shù)瓶頸可以有效的將各種新型能源結(jié)合起來為人類利用。能源互聯(lián)網(wǎng)是一項關(guān)乎國計民生和人類生存與發(fā)展的大事。由于能源互聯(lián)網(wǎng)是一個龐大而又符合長遠(yuǎn)發(fā)展的計劃,本文僅對其中的一個微網(wǎng)進(jìn)行研究,構(gòu)造能源微網(wǎng)的模型。本文以FERRDM系統(tǒng)為基礎(chǔ),將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為類比構(gòu)建基于FREEDM結(jié)構(gòu)的能源微網(wǎng)控制系統(tǒng)。首先,本文介紹了FREEDM系統(tǒng)的組成、技術(shù)特色、固態(tài)變壓器的原理、智能能量管理系統(tǒng)、當(dāng)今幾種重要的分布式可再生能源的分類和原理、各種分布式儲能裝置和基于大規(guī)�？稍偕茉吹腇REEDM系統(tǒng)設(shè)想,并與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展進(jìn)行了類比。并且構(gòu)建了以光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和儲能元件作為分布式電源的FREEDM系統(tǒng)下的能源微網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。FREEDM系統(tǒng)主要包括固態(tài)變壓器、智能能量管理、分布式可再生能源、分布式儲能裝置和負(fù)荷等。本文采用的固態(tài)變壓器是FREEEDM系統(tǒng)的核心部分,主要包含AC/DC單相整流模塊、隔離型DC/DC直流變換器模塊和DC/AC三相逆變模塊,本文對其進(jìn)行建模,并確定了每個模塊的控制策略。本文還研究了光伏電池、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和儲能裝置的原理,并建立了它們的等效模型。其次,本文研究了能源微網(wǎng)的兩種運(yùn)行模式：并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行；兩種單個微電源的控制方法：PQ控制和V/f控制；兩種能源微網(wǎng)的控制策略：主從控制和對等控制。并根據(jù)實際模型和需求選取適合本設(shè)計的控制策略。最后,本文搭建了固態(tài)變壓器的仿真模型,并對其AC/DC單相整流模塊、隔離型DC/DC直流變換器模塊和DC/AC三相逆變模塊進(jìn)行了仿真分析；搭建了光伏電池的仿真模型并對其伏安特性進(jìn)行了分析；以光伏電池為例,進(jìn)行了單相光伏并網(wǎng)的仿真,并獲取了光伏輸出電壓曲線、升壓后的直流電壓曲線和最大功率曲線；建立了基于FREEDM系統(tǒng)的新能源并網(wǎng)的仿真模型,獲取了高壓直流母線電壓、變壓器一次側(cè)電壓、變壓器二次側(cè)電壓、低壓直流母線電壓和逆變電流的波形；根據(jù)FREEDM系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了風(fēng)光儲能源微網(wǎng)的仿真模型,并對孤島運(yùn)行方式和并網(wǎng)運(yùn)行方式下的模型進(jìn)行了仿真。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM76;TM46

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10 歐陽，

本文編號：1256396