含多种分布式电源的微电网的同步控制及相关问题研究

发布时间：2017-10-26 13:26

  本文关键词：含多种分布式电源的微电网的同步控制及相关问题研究

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【摘要】：由于分布式发电技术的广泛应用,微电网得以迅速发展。在微电网与大电网同步并网过程中,各分布式电源之间的协调控制及平滑的并网控制策略是系统顺利并网的关键。论文在分析分布式电源和微电网结构和运行特性基础上,研究分布式电源的控制方法、微电网内部的运行控制策略、微电网系统在受到扰动后的电压频率支撑问题,提出一种基于并网信号预测估计的预同步控制方法,减少同步切换时的幅值差、相位差、频率差,完成微网由孤岛运行到并网模式的平滑切换。仿真结果验证了控制算法的有效性。论文主要工作如下：一、分析了微电网内各分布式电源单元的工作原理和运行特性,研究了分布式电源供电环境变化和负载变化时微电网内分布式电源的电压、频率和功率特性并进行了Matlab仿真。二、搭建了含多种分布式电源的微电网仿真模型,研究微电网系统在受到扰动后的电压频率支撑问题,采用了改进的下垂控制和PQ控制结合的协调控制方法。模拟在微网孤岛运行模式下进行负荷投切及其运行状态转变,该协调控制算法对微电网系统的电压频率稳定性的影响,仿真实验结果证明了所提协调控制策略的正确性。三、介绍了微电网在并网及孤岛模式下的不同的运行特性,研究了其在两种运行模式下的平滑切换问题。对于由孤岛运行切换到并网模式,提出一种基于卡尔曼滤波算法的同步控制方法,优化对微电网与大电网的同步信号的预测,实现微网由孤岛运行到并网模式下平滑切换。
【关键词】：分布式电源 微电网 运行控制 同步并网
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM727
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 课题研究背景和意义15-17
• 1.1.1 课题研究背景15
• 1.1.2 分布式电源的特点15-16
• 1.1.3 课题研究的意义16-17
• 1.2 微电网研究现状17-19
• 1.2.1 国外的微网研究现状17-18
• 1.2.2 国内的微网研究现状18-19
• 1.3 论文的研究内容19-21
• 第二章 微电网结构分析与建模21-37
• 2.1 微电网的定义及结构21
• 2.2 太阳能光伏发电系统21-28
• 2.2.1 光伏并网发电系统及其控制要求22-25
• 2.2.2 光伏阵列并网发电系统的仿真分析25-28
• 2.3 风力发电系统28-32
• 2.3.1 风力发电并网系统及其控制要求29-30
• 2.3.2 风力发电输出特性仿真分析30-32
• 2.4 柴油机发电系统32-35
• 2.4.1 柴油机发电系统结构32-34
• 2.4.2 柴油机无差控制特性仿真分析34-35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 微电网运行控制策略及运行方式转换研究37-49
• 3.1 分布式电源的基本控制方法37-41
• 3.1.1 PQ控制37-39
• 3.1.2 VF控制39-40
• 3.1.3 下垂控制40-41
• 3.2 微电网运行协调控制策略41-42
• 3.2.1 主从结构微电网运行控制策略41-42
• 3.2.2 对等结构微电网运行控制策略42
• 3.3 微网协调控制策略及仿真42-48
• 3.3.1 采用改进的协调控制方式运行的微电网稳定性仿真分析43-46
• 3.3.2 采用传统协调控制方式运行的微电网稳定性仿真分析46-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第四章 微电网同步并网切换的研究49-59
• 4.1 微电网控制结构49-50
• 4.2 同步信号检测及预处理50-53
• 4.2.1 LC电压滤波器设计50-51
• 4.2.2 虚拟对称三相电压的幅值相位调节51-52
• 4.2.3 三相电压幅值差、频率差和相位差计算52-53
• 4.3 基于电压误差的差分信号预测的预同步控制方法53-54
• 4.4 基于卡尔曼预测的预同步控制方法54-55
• 4.5 微电网同步并网切换仿真实验55-58
• 4.6 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 本文的工作总结59
• 5.2 对未来工作的展望59-61
• 参考文献61-65
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1098841