当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

基于多电池储能系统的微网离网控制技术研究

发布时间:2018-08-09 19:04
【摘要】:储能系统是微网的重要组成部分,可以在微网中用于削峰填谷、改善电能质量、提高新能源供电稳定性和备用电源等,特别是在上级供电网络发生故障,微网在孤岛运行状态时,储能系统可以为微网中的负载供电。储能系统的并/离网控制策略,是实现这些功能的关键,并且随着微网负荷增大,需要进一步研究多台储能系统并联运行的控制方式。本文围绕储能系统离网无互联通信线情况下,多机并联运行控制展开研究,以保证孤岛稳定运行。针对储能系统多机并联合理功率分配机理,提出了基于下垂控制实现功率成比例分配的方法,深入研究了闭环参数对下垂控制策略的影响,提出了合理选取下垂系数和引线阻抗的方法,通过仿真验证了所提出的方法能够实现储能系统多机并联时,按要求合理分配功率。针对线路阻抗差异,通过引入虚拟阻抗补偿,实现储能系统多机并联时的均流控制,同时提出了二次调频方法,在储能系统离网运行出现频率越限时,通过二次调频使其恢复到允许范围内。针对下垂控制的缺陷,设计了储能系统虚拟同步机控制,深入研究了虚拟同步机控制参数对控制的影响,同时进行了基于虚拟同步机控制的小干扰稳定性分析,验证了虚拟同步机控制策略的稳定性以及控制参数对系统稳定性影响的趋势。针对虚拟同步机多机并联时的均流响应问题,提出了自整定惯量参数控制方法,仿真验证了控制算法的可行性。最后基于硬件在环实验平台进行了储能系统离网控制实验。通过硬件在环实验验证了储能系统换流器硬件控制系统的可行性,进一步验证了本文提出的控制方法的有效性。
[Abstract]:Energy storage system is an important part of microgrid. It can be used in microgrid to cut peak and fill valley, to improve power quality, to improve stability of new energy supply, and to improve reserve power supply, especially when power supply network at higher level breaks down. When the microgrid is running on an island, the energy storage system can supply power to the load in the microgrid. The parallel / off-grid control strategy of the energy storage system is the key to realize these functions, and with the increase of the micro-grid load, it is necessary to further study the control mode of parallel operation of several energy storage systems. In order to ensure the stable operation of isolated islands, this paper focuses on the parallel operation control of multi-computers without interconnected communication lines in the off-grid of energy storage system. In view of the reasonable power allocation mechanism of multi-machine parallel connection in energy storage system, a method of proportional power allocation based on droop control is proposed, and the influence of closed-loop parameters on droop control strategy is deeply studied. A reasonable method of selecting sag coefficient and lead impedance is put forward. The simulation results show that the proposed method can distribute power according to the requirement when the energy storage system is connected in parallel. In view of the line impedance difference, by introducing virtual impedance compensation, the current sharing control of energy storage system with parallel operation is realized. At the same time, a secondary frequency modulation method is proposed, when the frequency of off-grid operation of energy storage system exceeds the limit. It is restored to the allowable range by the second frequency modulation. Aiming at the defects of droop control, the virtual synchronous machine control of energy storage system is designed, and the influence of control parameters of virtual synchronous machine on the control is deeply studied. At the same time, the stability analysis of small disturbance based on virtual synchronous machine control is carried out. The stability of the control strategy of the virtual synchronous machine and the influence of control parameters on the stability of the system are verified. A self-tuning inertia parameter control method is proposed to solve the problem of parallel current sharing of virtual synchronous machines. The feasibility of the control algorithm is verified by simulation. Finally, the off-grid control experiment of energy storage system is carried out based on the hardware in loop experiment platform. The feasibility of the hardware control system of the converter of the energy storage system is verified by the hardware-in-loop experiment, and the effectiveness of the proposed control method is further verified.
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM727

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙孝峰;李欢欢;;逆变器的双模式下垂控制[J];中国电机工程学报;2016年02期

2 侍乔明;王刚;付立军;徐力;陈宇航;蒋文韬;;基于虚拟同步发电机原理的模拟同步发电机设计方法[J];电网技术;2015年03期

3 吕志鹏;盛万兴;钟庆昌;刘海涛;曾正;杨亮;刘岚;;虚拟同步发电机及其在微电网中的应用[J];中国电机工程学报;2014年16期

4 徐青山;孙鄞;丁茂生;李强;辛建波;许庆强;;采用下垂控制的微电网小干扰稳定性分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2013年12期

5 董宜鹏;谢小荣;孙浩;陈志刚;刘志文;;微网电池储能系统通用综合控制策略[J];电网技术;2013年12期

6 何舜;张建文;蔡旭;;风电变流器的RT-LAB硬件在环仿真系统设计与实现[J];电力系统保护与控制;2013年23期

7 黄伟煌;付勋波;林资旭;许洪华;;LC滤波电压源型逆变器闭环控制策略综合对比与设计[J];电力系统自动化;2013年19期

8 彭思敏;窦真兰;凌志斌;蔡旭;;并联型储能系统孤网运行协调控制策略[J];电工技术学报;2013年05期

9 赵冬梅;张楠;刘燕华;张旭;;基于储能的微网并网和孤岛运行模式平滑切换综合控制策略[J];电网技术;2013年02期

10 丁明;陈忠;苏建徽;陈中;吴建锋;朱承治;;可再生能源发电中的电池储能系统综述[J];电力系统自动化;2013年01期

相关会议论文 前1条

1 芦铭辉;段善旭;蔡久青;陈昌松;;基于储能的功率调节系统并联均流控制研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前4条

1 黄杏;微网系统并/离网特性与控制策略研究[D];北京交通大学;2013年

2 杨向真;微网逆变器及其协调控制策略研究[D];合肥工业大学;2011年

3 苏玲;微网控制及小信号稳定性分析与能量管理策略[D];华北电力大学(北京);2011年

4 鞠洪新;分布式微网电力系统中多逆变电源的并网控制研究[D];合肥工业大学;2006年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙海;微网稳定控制器的运行特性分析和控制研究[D];华北电力大学;2015年

2 潘道成;配置储能系统的风电场在局域电网黑启动中的应用研究[D];华北电力大学;2014年

3 雷博;电池储能参与电力系统调频研究[D];湖南大学;2014年

4 尉志勇;微网故障的特性分析和控制策略[D];华北电力大学;2014年

5 李聪;基于下垂控制的微电网运行仿真及小信号稳定性分析[D];西南交通大学;2013年

6 申凯;基于下垂控制的微网逆变器双模式统一控制器研究[D];合肥工业大学;2013年

7 郭瑞宙;电池储能变流器半实物仿真平台构建及其控制机理研究[D];华北电力大学;2013年

8 郭津;基于网络控制及功率下垂控制的三相逆变器并联系统的研究[D];浙江大学;2012年

9 阚加荣;单相逆变器无互联线并联控制技术研究[D];南京航空航天大学;2007年

10 罗玛;DSP控制三相逆变器并联技术的研究[D];浙江大学;2005年



本文编号:2175009

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2175009.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户cbc1e***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com