基于多代理系统的微电网频率控制研究

发布时间：2020-12-28 01:44

　　大力开发利用可再生能源是推进能源低碳化转型、推进能源体系升级的国家能源战略。由于光伏、风电等分布式电源具有随机性、波动性、能量密度低,数量庞大等特点,对传统电网的运行安全带来很大的冲击。而通过微电网的形式可以有效的容纳各种分布式电源,采取有效的控制方案可以实现内部供需平衡,是组织和利用分布式能源发电的有效电网形态。当微电网内部分布式电源出力或负荷功率的波动较大时,都可导致微电网有功不平衡,从而影响整个微电网系统的频率。因此,有必要及时采取措施对微电网进行频率控制。本文首先介绍了多代理系统的概念,分析了应用多代理系统的必要性、可行性和优势。然后介绍了微电网的主要组成结构和整体运行特性,分析研究了微电网系统中光伏、风机、储能电池等各个分布式电源的概念、特性及优缺点。并在不同坐标系下建立三相逆变器的数学模型,为频率控制研究方案研究奠定理论基础。然后介绍了下垂控制的基本原理和特性,详细地分析了该控制器中各个部分的基本原理以及参数设置的具体原则,并对基于下垂控制的微电网控制方案进行整体设计和研究,分析分布式电源之间的功率分配方式。针对传统下垂控制的固有缺陷,为减小频差,提出一种基于多代理系统的优... 

【文章来源】：东北电力大学吉林省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１微电网结构图??如上图所示，微电网主要由分布式发电单元、储能单元、负载组成，可以孤网运行，??也可以接入主网运行

能单元供给能量满足负荷的需求。相对主网而言，可以将微电网当作一??个具有电负荷需求的负载；相对微电网内部的用户而言，可以将微电网当作一个能够独自??供能的小型发配电系统。微电网与主网互为备用，提高了系统的稳定性及供电的可靠性。??２．３分布式电源的特性??２．３．１光伏发电系统??（１）光伏发电原理??光伏发电系统的原理是利用光伏电池直接将太阳能转换成电能主要应用到了半导体??的光电转换效应。太阳能电池中的光电二极管会利用太阳的光照把太阳的光能变成电能，??从而产生电流。其原理如图２－２所示。??．光照??１〇?ｌ〇ｌｒ￣￣￣??。。办俱??＋?Ｉ??。总?。０??＾?０?＾??＇（ｉ）?（±）?（ｉ）?＾?＾??图２－２光伏电池原理图??光伏发电系统所用太阳能光伏电池的最基本单元是单体光伏电池。一个单体电池组件??一般不能很好地满足负载用电的实际需要，所以通常不直接使用。实际光伏发电管理系统??根据负载的用电量、电压、功率、光照情况等，确定光伏电池的总输出容量和串、并联数。??当将光伏电池的多个组件并联使用时，要求所并联的电池各个组件必须具有相同的输出工??作电压等级，并联后的输出工作电流是各个电池的输出工作电流之和１４Ｗ６１。图２－３为光伏??发电系统构成示意图。??９??

?东北电力大学工学硕士学位论文???＞?直流负载????ｉ?Ｉ?｜???！＿＞■控制器??＾直流流逆一｜一＿―交流负载??—￣￣￣?；?ｘ?ｉ??光伏列阵??变换器??蓄电池组??图２－３光伏发电系统构成示意图??（２）光伏发电出力特性??如图２－４所示为光伏发电的等效电路模型，是将正向二极管和恒流源并联。其中，用??Ｕ和／分别代表电池的工作输出电压和电流，兄和分别为串联和并联电阻。???????〇??ｔ????Ｔ?Ｒｓ??Ｕ?丄?Ｉ。?Ｉ??ｎ?ＩＩ??ＬＪ?ＲＳｈ??Ｙ?????〇??图２－４光伏发电等效模型??在理想状态下，光伏电池的等效串联电阻兄无穷小，但是并联电阻却是无穷大的。??实际上，他们都是可以忽略不计的。光伏电池的输出特性方程可以表示为：??Ｊ?ｒ?ｒ?ＬＪ＾?＋?＾Ｘ＾）?，１１?Ｖ?＋?Ｒｓ，Ｉｄ??心—Ｗｊ?（２－０??式中：／＃为电池的输出电流，为电池的光电流，／〇为反向饱和电流，０为电子电荷??量，１．６ｘｌ（Ｔ１９Ｃ，?Ｆ为光伏电池的输出电压，兄为电池的串联电阻，Ａ为二极管特征因子，女??为波尔兹曼常数，ｒ为光伏电池温度，心为并联电阻，４为二极管节结电流。??２．３．２风力发电系统??风力发电系统将风能转化为机械能，再将机械能转换为电能的一种装置。在气流作用??下桨叶能使风轮进行高速旋转，将风能直接转化为机械能，再通过齿轮箱将机械能转换为??电能。风力发电系统的动力是风能，但风能易受自然条件因素的影响，其作为一种具有很??大随机性的能源，使得风力发电系统的输出也具有很大的波动性。下面分析风电发电系统??的出力波动


本文编号：2942897