基于改进下垂控制的微电网运行控制研究

发布时间：2017-11-16 16:30

  本文关键词：基于改进下垂控制的微电网运行控制研究

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【摘要】：为解决传统集中式发电所带来的环境污染问题和长距离输电造成的能量损耗问题，以可再生清洁能源为主的分布式发电技术在近几十年中正以惊人的速度发展。随着分布式电源的逐渐增多，如何实现这些电源的有效管理成为了当今热门的研究课题，为此国内外研究学者参考传统电力系统的运行控制方式提出了微电网的概念。微电网技术以其灵活性强、可靠性高等优点迅速成为了分布式发电的主流运行控制模式。本研究首先对微电网运行控制策略进行了阐述，接着围绕下垂控制策略进行了研究，并作出了相应的改进，使其更加适用于微电网的运行环境。具体工作内容有： (1)借鉴传统电力系统的dq变换算法，通过虚拟两相静止坐标的方式，建立了基于dq坐标系的单相全桥逆变器的数学模型；设计了电压电流双环控制器，采用前馈解耦的方式实现了dq量的分别控制。 (2)为解决传统下垂控制应用在微电网中输出阻抗不匹配的问题，采用了一种基于dq坐标系下的虚拟阻抗环节，增加到双环控制器中后，使逆变器的等效输出阻抗呈感性，有效地抑制了微电网中多个微电源之间的环流。 (3)为了实现微电网中各个微电源能够按照自身的额定功率对负载进行分配，，本研究对传统下垂控制进行了一定的改进，即在电压控制环节中加入了积分环节，配合虚拟阻抗后使得多逆变器之间有功功率和无功功率均能够按照各自的容量进行分配。 (4)为了使在微电网中运行的微电源逆变器能够实现“即插即用”的功能，将传统电力系统中的一、二次调频引入到微电源投切过程中的方法，减少了过程对系统产生的冲击。 (5)基于MATLAB/Simulink仿真平台，对本研究提出的控制策略进行了计算机仿真，验证了其有效性，并通过对比的方式说明了本研究提出方法的先进性。 (6)以TMS320LF2407A为基础，对逆变器的硬件电路和软件程序进行了设计，搭建了样机，对本课题设计的主要控制策略进行了实验验证。
【学位授予单位】：上海电机学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM464

【参考文献】

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本文编号：1192900