风光储交直流混合微网协调控制的研究

发布时间：2020-01-23 15:24

【摘要】：本文所研究主要目标是风光储交直流混合微网的协调控制,主要从分布式电源(Distributed Generation,DG)的控制策略、直流微网的控制策略、交流微网的控制策略、交直流混合微网的控制策略这4方面展开。首先,本文研究了混合微网中光伏、风电、储能的控制策略,并分别建立了各微源的数学模型以及仿真模型,并对微源的特性及微源的各种控制策略进行了仿真分析,在研究光伏系统MPPT控制策略时,本文提出了基于虚拟直流发电机(Virtual DC Generator,VDG)的光伏系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制策略;以及在研究光伏系统传统的限功率控制策略?恒压控制时,本文创新性的提出了光伏系统的变压控制。文中对上述两个创新点进行建模、仿真、分析,指出了本文所提出的创新点的优势。其次,本文建立了直流微网的数学模型,并研究的直流微网的传统控制策略?分级控制,并对直流微网的分级控制进行了仿真分析,发现了分级控制的一些缺点。为了克服分级控制的缺陷,本文在对分级控制进行充分研究的基础上,创新性地提出了直流微网的变功率控制,然后建立了变功率控制的Simulink仿真模型,并进行了充分的仿真分析,得出了变功率控制相对于分级控制所具有的优势。然后,本文建立了交流微网的仿真模型,并分析了交流微网中传统的微源控制策略(如PQ控制、V/f控制、droop控制)的基本原理,由此发现PQ控制、droop控制与光伏系统、风电系统的协调性较差,因而本文认为交流微网中光伏系统、风电系统采用直流电压控制比较好,为了配合直流电压控制策略的实现,本文对恒压控制进行改进型,进而提出了基于直流电压控制与恒压控制改进型的交流微网的协调控制,并分别分析了在孤岛模式与并网模式下上述控制策略的异同,然后建立交流微网两种模式下控制策略的仿真模型,并进行了仿真分析。最后,本文将直流微网与交流微网通过AC/DC双向变换器连接起来构成交直流混合微网,建立了AC/DC双向变换器的控制策略及混合微网的仿真模型,并仿真了交直流混合微网工作于不同模式时混合微网的变化情况,以及混合微网在不同模式切换时的混合微网的变化情况。
【图文】：

曲线,参数变化,电路,曲线

入功率、平衡功率波动等作用，由于本文研制，因此本文研究的 DG 主要为光伏、风风电、蓄电池 3 种 DG 的控制策略，其主统限功率控制、风电系统最大功率控制、风池放电控制等 6 种控制策略。本章提出了光伏系统 MPPT+VDG 与光伏系种方法与常规控制方法分别在 Simulink 中们的优势。其各种控制策略的实现都需要用到DC/DC电路：Buck 电路、Boost 电路，，前者为直流用的 DC/DC 变换电路为 Boost 电路，因此。Boost 电路工作时电感电流的变化包括电电流连续工作的 Boost 电路，电感电流连示。iG

特性曲线,光伏电池,输出特性,光照强度

电池的 P-U 特性曲线 (b) 光伏电池的 I -U 特性曲图 2-6 光照强度不同时光伏电池的输出特性电池的 P-U 特性曲线 (b) 光伏电池的 I -U 特性曲图 2-7 温度不同时光伏电池的输出特性图 2-7 可得出： T 不变而光照强度 S 逐渐升高时，光伏电池的开路电压逐渐增流逐渐增加、光伏电池最大功率点处功率、电压、电流都逐强度 S 不变而温度 T 逐渐升高时，光伏电池的开路电压逐渐减200 300 400 500 600Upv/Vm2T=5℃T=25℃T=45℃0 100 200 300 400 0204060Upv/VIpv/AS=1T=5℃T=25℃T=45℃
【学位授予单位】：上海电力学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM727

【参考文献】