微网鲁棒下垂控制及其稳定问题研究

发布时间：2017-12-23 02:27

  本文关键词：微网鲁棒下垂控制及其稳定问题研究　出处：《湖南大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着能源与环境等问题的日益凸显,分布式发电技术的不断发展。传统电网的电力生产、传输以及分配逐渐发生变化,微电网及其接口技术的应用越来越广泛,如各种分布式新能源的渗透率不断增高、电力网络的电力电子化等。然而,微电网不论是从微源的种类的多样性、运行机理还是控制策略、模型模式等方面与传统电网相比,都存在较大的差异,从而导致一系列新的问题产生,制约新能源应用与微电网技术发展。本文针对微电网如何提高分布式微源各个微源间功率均衡分配和协调运行能力的问题,提出了一种基于本地信号的鲁棒下垂控制控制策略,通过仿真和实验验证该方法的有效性与正确性。除此之外,针对新提出的鲁棒下垂控制策略,首先,基于分岔理论方法分析研究了微网系统稳定域及其影响因子；其次,基于暂态能量函数原理研究微网暂态失稳的机理、控制参数对它的影响和作用。其中主要研究内容包括：(1)针对微网功率均衡分配的问题,在分析了传统下垂控制和当前改进控制策略的优势与局限性的基础上,提出了基于本地信号的鲁棒下垂控制策略；然后,推导并建立了鲁棒下垂控制策略微网的基于影响因子的功率均衡度模型；最后,通过PSCAD/EMTDC微网模型的仿真和分析,验证了鲁棒下垂控制对提高分布式微源的功率均衡分配和增强电压鲁棒性能的作用。(2)基于分岔理论的局部稳定性研究方法,建立了鲁棒下垂控制微分代数方程的分岔分析模型。接着,根据载入Simulink/Macont的分岔模型,求解出了微网的平衡解流行与分岔点。基于此,可以揭示截止频率、电压频率补偿系数、线路阻抗和分布式微源的容量等影响因子对鲁棒下垂控制微网局部稳定域的影响和作用。(3)采用能量函数的暂态稳定性分析方法,建立了鲁棒控制微网系统的暂态能量函数模型。经过PSCAD/EMTDC仿真和分析,揭示了能量函数的势能部分是影响微网暂态稳定性的关键因素。除此之外,截止频率、线路阻抗和频率补偿系数对系统暂态特性的影响也进行了分析。(4)设计了基于RT-LAB的鲁棒下垂控制微网硬件在环系统。在对硬件在环系统中进行测试后,从实验结果可以看出,鲁棒下垂控制微网能够增强分布式微源的功率均衡分配的能力,以及提高电压鲁棒性能的作用,验证了所提控制策略的的正确性与有效性。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM727;TM712
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本文编号：1322063